Потенциалы взаимодействий и количество воздействия

Потенциалом взаимодействия в термодинамике называют физическую величину, различие значений которой внутри системы и в окружающей среде приводит к возникновению обмена энергией. Каждой форме обмена энергией (каждой степени свободы, каждой координате состояния) соответствует свой потенциал.

Тепловым потенциалом является термодинамическая температура Т.

Электрическим потенциалом является электрический потенциал Е.

Количество воздействия ‒ количество энергии, переданное в любом виде, равно произведению потенциала на изменение координаты состояния, соответствующей роду взаимодействия.

Механическая работа, совершаемая закрытой термодинамической системой при изменении объема, в бесконечно малом процессе выражается через давление и изменение объема:

При конечном процессе количество работы определяется интегрированием этого выражения.

Следовательно, выражение для элементарного количества теплоты можно записать так:

Полное количество теплоты в каком-либо процессе определяется интегралом от этого выражения.

Химическое воздействие. В сложной системе при фазовых или химических превращениях происходит обмен энергией между отдельными частями системы ‒ подсистемами. Имея в виду, что потенциалом взаимодействия в данном случае является химический потенциал μi каждой i-й подсистемы, а координатой состояния ‒ число молей vi в данной подсистеме, можно представить количество химического воздействия, равное изменению химической энергии подсистемы, следующим образом:

Изменение химической энергии всей сложной системы, состоящей из взаимодействующих между собой подсистем, будет, очевидно, равно сумме изменений химической энергии всех подсистем: