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ENERGETIK
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ENERGETIK . Das grundlegendste Resultat, das durch den Fortschritt See also:der körperlichen See also:Wissenschaft im 19. See also:Jahrhundert erreicht wurde, war die definitive Erklärung und die Entwicklung der See also:Lehre von See also:Energie, die jetzt in den Mechanikern und in der See also:Thermodynamik See also:paramount ist. Für eine Diskussion über die grundlegenden zugrundeliegenden Ideen sehen diese Auffassung die unterschiedliche ÜberschriftscEnergie. Seitdem körperliche See also:Betrachtung in den Atomtheorien See also:des Griechen anfing, ist sein Hauptproblem das von unravelling die Natur der zugrundeliegenden Wechselbeziehung gewesen, die die verschiedenen natürlichen zusammen Agenturen bindet. Aber es ist See also:erst in den neuen Zeiten, denen wissenschaftliche See also:Untersuchung definitiv hergestellt hat, daß es eine quantitative Relation der einfachen Gleichwertigkeit zwischen ihnen gibt, hingegen jedes in See also:Hitze oder mechanischer Energie ausgedrückt ausdrückbar ist; daß es eine bestimmte meßbare Quantität gibt, verbanden mit jeder See also:Art körperliche Tätigkeit, die immer numerisch mit einer entsprechenden Quantität identisch ist, die der neuen Art gehört, in die sie umgewandelt wird, damit die Energie, während sie benannt wird, in unveränderter See also:Menge konserviert wird. Das Haupthindernis in der Weise einer früheren Anerkennung und der Entwicklung dieser Grundregel war die Lehre von Wärme gewesen, das durch die Grundregeln und die Praxis von See also:Kalorimetrie vorgeschlagen wurde, und unterrichtete, daß Hitze eine Substanz ist, die von einem Körper auf andere gebracht werden kann, aber nicht verursacht werden oder zerstört werden kann, obwohl sie latent werden kann. Solange diese See also:Idee sich beibehielt, gab es keinen möglichen See also:Ausgleich für die Zerstörung der mechanischen Energie durch See also:Friktion; es schien, daß mechanischer Effekt dort definitiv verloren worden war. Die Idee, daß Hitze selbst in Energie umwandelbar ist und tatsächlich Energie der See also:Bewegung der minuziösen unsichtbaren Teile von Körpern ist, war von See also:Newton und in einer vageren Richtung von Bacon und in der See also:Tat See also:lange vorher ihre See also:Zeit gehalten worden; aber sie See also:fiel aus dem gewöhnlichen Kredo der Wissenschaft im folgenden Jahrhundert heraus. Sie hielt einen Platz, wie viele andere Erwartungen der folgenden See also:Entdeckung, im See also:System der natürlichen See also:Philosophie der Thomasjunge (1804); und die Diskrepanzen, die gegenwärtige Erklärungen See also:zur Wärmetheorie sich sorgen, wurden an, ungefähr gleiche Zeit, durch Zählimpuls See also:Rumford und See also:Sir See also: Einige Zeit vorher See also: Soweit See also:statics betroffen wurde, nahm diese Lehre seine Rückseite des Aufstieges so weit wie Galileo, der in den einfacheren Fällen erkannte, daß die Arbeit, die im unveränderlichen See also:Fahren eines frictionless mechanischen Systems verbraucht wird, seinem Ausgang gleich ist. Der Ausdruck dieser Tatsache wurde in einer kurzen See also:Aussage von Newton im Principia generalisiert, und im Detail durch das Bernoullis, bis, in der analytischen See also:Aufmachung der sogenannten Grundregel "der virtuellen Geschwindigkeiten" oder der virtuellen Arbeit, es schließlich die Grundlage von Lagranges allgemeiner Formulierung der Dynamik wurde. In seiner Anwendung auf Kinetik wurde eine lediglich körperliche Grundregel, auch angezeigt von Newton, aber nachher mit Vorlagen- Anwendungen durch d'See also:Alembert See also:lang entwickelt, daß die Reaktionen der Infinitesimalteile des Systems gegen die Beschleunigungen ihres Bewegungsstaticallyequilibrate, welches die Kräfte See also:am System als Ganzes anwendeten, angefordert, um eine genügende Grundlage und eine zu bilden, die Lagrange bald danach in die einzelne Relation weniger Tätigkeit kondensierte. Während eine Angelegenheit der See also: Auf diesem breiteren Gebiet können wir nicht erklären, daß mechanische (oder vorhandene) Energie nie verloren ist, denn sie kann in thermische Energie vermindert werden; aber wir können die Grundregel verwenden, die andererseits sie nie spontan erhöhen kann. Wenn dieses nicht so waren, konnten zyklische Vorgänge theoretisch geordnet werden, die fortfahren würden, mechanische Energie zu liefern, solange Energie irgendwie der Art im System blieb; während der unregelmäßige und unkontrollierbare See also: Jede umschaltbare Änderung in einem lokalisierten System behält folglich die Entropie dieses unveränderten Systems bei; keine mögliche spontane Änderung kann See also:Abnahme der Entropie mit einbeziehen; während jeder möglicher Defekt von Umkehrbarkeit, entstehend aus See also:Diffusion (Zerstäubung) der Angelegenheit oder der Bewegung im System, notwendigerweise zu Zunahme von Entropie führt. Für ein körperliches oder chemisches System nur jene Änderungen sind spontan möglich, die zu Zunahme der Entropie führen würden; wenn die Entropie bereits ein Maximum für die gegebene Gesamtenergie ist und also unfähig von der weiteren ununterbrochenen Zunahme unter den Bedingungen nach dem System auferlegte, muß es beständiges See also:Gleichgewicht geben. Diese definitive Quantität, die einem materiellen System, seine Entropie 0 gehört, ist folglich zusammenfallend mit seiner Energie See also:E, die auch eine definitive Funktion seines tatsächlichen Zustandes durch das Gesetz der Energieeinsparung ist; diese, zusammen mit seiner Temperatur T und das verschiedene koordiniert das Ausdrücken seiner geometrischen Konfiguration und seine körperliche und chemische Beschaffenheit, sind die Quantitäten, die die Thermodynamik des Systems beschäftigt. Daß Niederlassung der Wissenschaft die Konsequenzen entwickelt, bezogen in gerade zwei Grundregeln mit ein: (i.) daß die Energie jedes lokalisierten Systems und (ii.) konstant ist, die seine Entropie nie vermindern kann; jede mögliche Komplikation, die beteiligt sein kann, entsteht aus Kompliziertheit in den Systemen, an denen diese zwei Gesetze angewendet werden müssen. Das allgemeine thermodynamische Equation.When jedes körperliche oder chemische System See also:macht eine Infinitesimaländerung des Zustandes durch, haben wir Se = SH+SU, wo SH, sind die Energie, die als Hitze von den See also:Quellen erworben worden ist, die zum System während der Änderung äußere sind, und SU ist die Energie, die durch umschaltbare Agenturen wie mechanische oder See also:elektrische Arbeit zugeteilt worden ist. Es ist, jedoch nicht normalerweise möglich, zwischen der Hitzeacquiredandarbeit dauerhaft ist abzusondern, die zugeteilt wird, für Isothermalumwandlungen) weder 311 noch SU for(unless, von seiner vorhergehenden Geschichte das genaue Differential einer Funktion der Beschaffenheit des Systems und das so unabhängig, obgleich ihr Summense so ist; aber wir können die Tatsache verwenden, daß 311 TSB, in dem 30 so ist, wie ist gerade gesehen worden gleich ist. So E und CF, stellen Eigenschaften des Systems See also:dar, dem, zusammen mit Temperatur, Druck und andere unabhängige Daten, die seine Beschaffenheit spezifizieren, die Variablen einer analytischen See also:Ausstellung bilden müssen. Wir haben folglich TS4 für SH zu ersetzen; auch die Änderung der internen Energie wird durch die Änderung der Beschaffenheit festgestellt und bezieht eine differentiale Relation der Art SU- = pSu+SW++See also: Von der Form der Gleichung, ist diese Bedingung dieselbe, wie dieses SETS¢ für alle möglichen Veränderungen des Zustandes des Systems positiv sein muß, wie oben definiert in das Darstellen seiner Beschaffenheit im Hauptteil, ohne Beschränkung koordiniert. Wir können eine der unabhängigen Variablen ändern, die den Zustand des Systems von 4, zu T durch subtrahierendes S(OT) von beiden Seiten der Gleichung der Veränderung ausdrücken: dann S(E-See also:Oberseite) = 03T PSv+µ, &m1 +.... +µ"Sm. sie folgt der für Isothermaländerungen, ist d.h. die, für die Str. beibehaltene See also:Null durch ein See also:Klima bei der konstanten Temperatur ist, der Zustand des beständigen Gleichgewichts, daß die Funktion ETO ein Minimum ist. Wenn das System abhängig von einem externen Druck p ist, der sowie die Temperatur auferlegte See also:Konstante von außen und folglich unfähig von der Veränderung durch interne Änderungen ist, ist der Zustand des beständigen Gleichgewichts ähnlich, daß ET¢+pv ein Minimum ist. Ein chemisches System, das bei der konstanten Temperatur durch Kommunikation der Hitze von seinem Klima beibehalten wird, kann einige Zustände des beständigen Gleichgewichts folglich haben, unterschiedlichem Minimum der Funktion zu entsprechen hier betrachtete, gerade während es einiges Minimum des Aufzugs auf einer Landschaft geben kann, an der See also:Unterseite jedes Tiefstands; tatsächlich paßt diese See also:Analogie, wenn sie auf See also:Raum von II Maßen verlängert wird, genau den Fall. Wenn das System genug z.B. durch elektrischen See also:Schlag gestört wird, kann es über (explosiv) von einem höherem zu einem niedrigeren Minimum, aber nie (ohne Ausgleich von der Außenseite) in der entgegengesetzten Richtung überschreiten. Der ehemalige Durchgang außerdem wird häufig durch das Einführen einer neuen Substanz in das System erfolgt; manchmal, daß Substanz unverändert am See also:Ende des Prozesses zurückgewonnen wird und dann seine Tätigkeit soll lediglich katalytisch; seine Anwesenheit ändert die Form der Funktion E Tq5, um die See also:Kante zwischen den zwei Gleichgewichtzuständen:n auszuwischen die graphische Darstellung. Es gibt Systeme, in denen die Gleichgewichtzustände sind, aber von der Temperatur und vom Druck innerhalb der breiten Begrenzungen sehr etwas abhängiges, außerhalb deren Reaktion stattfindet. So, während gibt fährt es arecases, in denen ein Zustand der beweglichen Auflösung im System besteht, das ununterbrochen als Funktion dieser Variablen ändert, dort andere, in denen Änderung nicht sensibly.occur an allen, bis eine bestimmte Temperatur der Reaktion erreicht ist, nachdem es sehr See also:schnell infolge von der entwickelten Hitze fort, und das System wird bald in einer umgewandelten Phase durch Beendigung der Reaktion vernünftig dauerhaft. In einigen Fällen von dieser letzten Art verzögert die Ursache von in beginnenden Lügen vielleicht im passiven Widerstand zur Änderung, der Natur der Viskosität oder der Friktion, die kompetent ist, ein instabiles mechanisches Gleichgewicht in ein gemäßigt beständiges umzuwandeln; aber in den meisten solchen Reaktionen scheint es, kein genaues Gleichgewicht bei jeder möglicher Temperatur geben, Kurzschluß des entscheidenden Zustandes der ausschweifenden Energie, in dem die Reaktion durchgeführt wird, obgleich die See also:Geschwindigkeit der Reaktion das See also: Es ist die freie Energie des Systems von Helmholtz genannt worden, denn es ist das Teil der Energie deren Veränderung mit Änderungen in der körperlichen Struktur des Systems angeschlossen wird, das durch die Variablen m dargestellt wird, m2. und nicht mit in den unregelmäßigen molekularen Bewegungen dargestellt durch Hitze, damit sie an den körperlichen Umwandlungen See also:frei teilnehmen kann. Dennoch hält dieses gut nur abhängig von der Bedingung, daß die Temperatur nicht verändert wird; es ist über das für die allgemeinere SH Veränderung weder gesehen worden, noch ist SU ein genaues Differential, und keine See also:Linie der Trennung kann zwischen thermische und mechanische Energie See also:gezeichnet werden. Die Studie der Entwicklung der Ideen diesbezüglich, die abstrakteste Niederlassung der modernen mathematischen Physik, wird schwierig in der Weise der lediglich philosophischen Themen durch die Vielzahl der Terminologie gemacht, viel von ihr nur teilweise See also:passend, die eingesetzt worden ist, um die grundlegenden Grundregeln auszudrücken von den unterschiedlichen Forschern und an den unterschiedlichen Stadien der Entwicklung. Aufmerksame Prüfung stellt dar, was in der Tat kaum überrascht, daß die Grundregeln der Theorie der freien Energie von See also:Gibbs und von Helmholtz bereits vom Lord Kelvin an den sehr frühen Tagen des Themas gefaßt worden und illustriert worden waren (sehen Sie das See also:Papier "auf den Eigenschaften Thermoelastic und Thermomagnetic der Angelegenheit, Teil I.", Vierteljährliches See also:Journal von See also:Mathematik, Nr. I, See also:April 1855; neugedruckt in Phil. Mag., See also:Januar 1878 und in Mathe und in Phys. Papers, Vol. i. pp. 291, folgendes). So war der auffallende neue Fortschritt, der in der moderneren Arbeit von J. See also:Willard Gibbs (1875-1877) enthalten wurde und von Helmholtz (1882) eher die unterstützte allgemeine Anwendung dieser Ideen zu den chemischen Systemen, wie der galvanischen See also:Zelle und Trennen der gasförmigen Systeme und auf allgemeine Art und Weise zu den heterogenen begleitenden Phasen. Das grundlegende Papier von Kelvih die elektromotorische Kraft der Zelle mit der Energie der chemischen Umwandlung anschließend ist von Datum 1851, einige Jahre vor der Unterscheidung zwischen freier Energie und Gesamtenergie hatte definitiv heraus kristallisiert; und, vielleicht erfüllt mit der ungefähren Genauigkeit seiner unvollständigen See also:Formel, als zugetroffen auf die Zelle eines Daniells (infra) und durch Fehlen experimentellen Daten abgehalten, kam er nicht zum Thema zurück. 1852 verkündete er See also:kurz (Proc. See also:Roy. Soc. Edin.) die Grundregel der Ableitung der mechanischen (oder vorhandenen) Energie, einschließlich der Notwendigkeit des Ausgleiches anderwohin, wenn Wiederherstellung auftritt, in der Form, die "jede mögliche Wiederherstellung der mechanischen Energie, ohne mehr als ein Äquivalent der Ableitung," unmöglich ist, glätten vermutlich in der lebenswichtigen Tätigkeit; aber eine genügende Spezifikation der vorhandenen Energie (cf. infra) wurde nicht dann entwickelt. Im Papier über bezogen, wo dieses getan wurde und durch volle Anwendung auf festen elastischen Systemen veranschaulicht, ist die Gesamtenergie dargestelltes Tschuess und wird "die tatsächliche Energie," die Energie genannt, die innen während einer Isothermalumwandlung genommen wird, ist dargestelltes Tschuess, von dem H innen als Hitze genommen wird, während der See also:Rest, die Änderung der freien (oder See also:mechanisch oder vorhanden) Energie des Systems die namenlose Quantität ist, die durch das See also:Symbol W bezeichnet wird, das "die Arbeit ist, die durch die angewandten Kräfte" bei der konstanten Temperatur erledigt wird. Es wird unterstrichen, daß es W und nicht e ist, von von dem die mögliche Energie-Funktion für Isothermaländerung ist, von von dem die Form See also:direkt durch dynamisches und körperliches Experiment festgestellt werden kann, und von welchen allein die Kriterien des Gleichgewichts und des Druckes abgeleitet werden sollen -- einfach aus dem See also:Grund, der für alle umschaltbaren Wege bei der konstanten Temperatur zwischen den gleichen Terminalkonfigurationen, durch Grundregel Carnots, der gleiche Gewinn oder Verlust der Hitze dort sein muß. Und ein System von Formeln sind das See also:dw, das (See also:5) zu gegeben wird (See also: Bezug kann auch genommen werden auf Collected H. A. Lorentzs wissenschaftliche Papiere, Teil I. Eine auffallende Erwartung, fast gleichzeitig, Gibbss von der thermodynamischen möglichen Theorie (infra) wurde von Clerk See also:Maxwell in See also:Zusammenhang mit der Diskussion über Experimente Andrewss auf der kritischen Temperatur der Mischgase, in einem Buchstaben gebildet, der in der See also:Korrespondenz des Sirs See also: Im vollständigen Prozeß ist das Teil, das in Zusammenhang mit dem Kondensator an für nicht vorhanden ist, folglich Tof dH/T. Diese Quantität muß gleiche sein, was umschaltbarer Prozeß eingesetzt wird: so z.B. können wir das Systemreversiblyfrom der Zustand C zum Zustand D und dann vom Zustand D zum abschließenden Zustand der konstanten Temperatur zu zuerst umwandeln. Sie folgt, daß der Wert von TofdH/T, die Hitze darstellend vermindert, derselbe entlang allen umschaltbaren Wegen der Umwandlung vom Zustand C zum Zustand D ist; damit die Funktion fdH/T der Überfluß einer definitiven Quantität ist 4), die mit dem System im ehemaligen angeschlossen wird, geben Sie verglichen mit dem letzten an. Sie ist üblich, das Gesetz des Zeichens von SH zu ändern, damit Gewinn der Hitze durch das System berechnetes Positiv ist; dann im Verhältnis zu einem Kondensator der unbegrenzten Kapazität an zu, enthält der Zustand C mechanisch vorhandene Energie als der Zustand D durch die Menge EcED+TofdH/T d.h. durch EC-Ec-ED-To(4)c-4)o)-To(4)c-4)o). Auf diese Art das Bestehen einer Entropiefunktion mit einem definitiven Wert für jeden Zustand des Systems wird gesehen wieder, um das direkte analytische Äquivalent von See also:Axiom Carnots, daß kein Prozeß als ein umschaltbarer Prozeß zwischen den gleichen Ausgangs- und abschließenden Zuständen leistungsfähiger sein kann zu sein. Das Namensmotivity eines Systems wurde vom Lord Kelvin 1879 für diese Auffassung der vorhandenen Energie vorgeschlagen. Es wird hier wie im Verhältnis zu einem Kondensator der unbegrenzten Kapazität bei einer zugewiesenen Temperatur zu spezifiziert: irgendeine solche Spezifikation ist zur See also:Definition notwendig; tatsächlich wenn zu das absolute Nullpunkt waren, würde die ganze Energie mechanisch vorhanden sein. Aber wir können einen tatsächlich anderen und selbständigen Vergleich der vorhandenen Energie in einem System in zwei unterschiedlichen Zuständen bei den unterschiedlichen Temperaturen erreichen, indem wir wieviel Energie in jedes in einer Verkleinerung zum gleichen Standardzustand des Systems selbst zerstreut würde, bei einer Standardtemperatur zu ermitteln. Wir haben, den Betrieb nur aufzuheben und ändern zurück diesen Standardzustand zu jedem von den anderen der See also:Reihe nach. Dieses bezieht Abstraktionen der Hitze 8Ho von den verschiedenen Teilen des Systems in den Standardzustand und Rückkehr von SH zum Zustand an zu mit ein; wenn diese Rückkehr SHOT/To anstelle von OH- war, würde es keinen Verlust von Verwendbarkeit im directprozeß geben; folglich gibt es tatsächliche Ableitung 8HSHoT/To, das ist T (34) -- 3ô). Auf Überschreiten von Zustand r zu Zustand 2 durch diesen Standardzustand O stellt der Unterschied dieser dissipations die Energie des Systems dar, das nicht erreichbar geworden ist. So in dieser Richtung E stellt T4)+T4)o+const. für jeden Zustand die Menge von Energie dar, die vorhanden ist; aber, anstatt, eine unbegrenzte Quelle der Hitze bei der Standardtemperatur zu anzudeuten an, deutet es, daß es keine äußere Quelle gibt. Die vorhandene folglich definierte Energie unterscheidet sich von ET4), die freie Energie von Helmholtz, oder die Arbeitsfunktion der angewandten Kräfte von Kelvin, die keinen Hinweis auf jedem Standardzustand miteinbezieht, durch eine einfache lineare Funktion des Temperaturalonewhich ist was seine Anwendungen betrifft immateriell. Die Ermittlung der vorhandenen mechanischen Energie, die aus Unterschieden der Temperatur zwischen den Teilen des gleichen Systems entsteht, ist ein komplizierteres Problem, weil sie eine Ermittlung der allgemeinen Temperatur miteinbezieht, auf der umschaltbare Prozesse sie schließlich verringern; für den einfachen Fall, in dem keine Änderungen des Zustandes eintreten, wurde die Lösung vom Lord Kelvin 1853, in Zusammenhang mit dem oben genannten Zug der Ideen gegeben (Thermodynamik cf. Taits, §179). In der anwesenden Ausstellung ist das System vernünftig im Gleichgewicht an jedem See also:Stadium, damit seine Temperatur T immer gänzlich konstant ist; lokalisierte Teile bei den unterschiedlichen Temperaturen würden als unterschiedliche Systeme behandelt. Thermodynamische Potentials.We haben jetzt, die Relationen zu entwickeln, die in die allgemeine Gleichung (1) von Thermodynamik mit einbezogen werden. Nehmen Sie an, daß das materielle System zwei gleichzeitig vorhandene Zustände umfaßt oder, mit Gelegenheit für freien See also:Austausch des constituentsforbeispiels, der Salzlösung und des wäßrigen Dampfes im Gleichgewicht mit ihm einteilt. Dann im Gleichgewicht sollte eine geringfügige Übergangsinspektion der See also:Wasser-Substanz von See also: Die Effekte, die auf elektromotorischen Kräften durch Unterschied von Konzentrationen in den verdünnten Lösungen produziert werden, können folglich erklärt werden und, vom Wissen der Form der freien Energie für solche Fälle heraus verfolgt werden; als auch die Effekte des Drucks im See also:Kasten der Gasbatterien. Die freie Energie nicht vernünftig hängt an ab, ob die Substanz fest ist, oder fusedfor die zwei Zustände im Gleichgewicht bei der Temperatur von fusionthough sind, welches die Gesamtenergie in diesen zwei Fällen durch die Hitze des Schmelzverfahrens sich unterscheidet; aus diesem Grund da Gibbs unterstrich, sind voltaic Potential-See also:Unterschiede dieselben für fixiert wie für das Festkörper der betroffenen Substanzen. Die Relationen, die Potential der Beschaffenheit only.The eines Bestandteils in eine gegebene Lösung mit einbeziehen, können nur von der Temperatur und vom Druck der Lösung und von den Dichten der verschiedenen Bestandteile, einschließlich sich abhängen; da keine Abstand-Tätigkeiten normalerweise in chemische Physik miteinbezogen werden, hängt sie nicht von den gesamten vorhandenen Massen ab. Das obenerwähnte Beispiel, Flüssigkeit und vom Dampf mit zwei von der gleichzeitig vorhandenen Phasen, zeigt an, daß es Relationen zwischen den Beschaffenheiten der Phasen folglich geben kann, die in einem chemischen System vorhanden sind, die nicht ihre Gesamtmassen miteinbeziehen. Diese werden in einer sehr direkten Weise im ursprünglichen Verfahren Willard Gibbss entwickelt. Insofern als Anziehungen in einem Abstand (eine konstante Kraft wie Schwerkraft, die ausgeschlossen wird) und in den haarartigen Tätigkeiten an den Schnittstellen zwischen den Phasen funktionsunfähig sind, kann die grundlegende Gleichung (R) integriert werden. Erhöhung die Zeiten der Ausgabe See also: . . µ "alleine; da wir vorher wissen, daß eine physikalische Eigenschaft wie Druck eine analytische Funktion des Zustandes des Systems ist, ist es folglich eine Funktion dieser Quantitäten n+ I. Wenn sie alle unabhängig Variable sind, werden die Dichten der verschiedenen Bestandteile und der Entropie in der Phase durch die teilweisen fluxions von p in Bezug auf sie ausgedrückt: so _ DP, mr_dp. V dµ Papier.lösekorotrones V, aber, wenn, wie im Fall, der oben von der Chlorverbindung des Ammoniumgases bestehend teilweise getrennt zusammen mit seinen Bestandteilen bezieht, die Massen nicht die unabhängigen sind, notwendigen linearen Relationen, versorgt durch die Gesetze der definitiven kombinierenden Anteile, subsist zwischen den teilweisen fluxions, und die Form der Funktion, die p ausdrückt, wird folglich, in gewissem Sinne eingeschränkt, das leicht in jedem speziellen Fall ausdrückbar ist. Diese Angelegenheit, daß der Druck in jeder möglicher Phase eine Funktion der Temperatur und der Potentiale der unabhängigen Bestandteile ist, erscheint so als Folge des Axioms Carnots, das mit der Energiegrundregel und dem Fehlen wirkungsvollen Tätigkeiten in einem Abstand kombiniert wird. Sie zeigt daß bei einer gegebenen Temperatur und drueckt die Potentiale ist nicht ganz unabhängig, das dort ist eine notwendige Relation, die sie anschließt. Dieses ist die Gleichung von verjährtem oder von Beschaffenheit der Phase, in der Bestehen einen Modus des Ausdruckes der Grundregel Carnots bildet, und, in welchem alle Eigenschaften der Phase beteiligt sind und durch einfache Unterscheidung darauf abgeleitet werden können. Die Phase Rule.When enthält das materielle System nur ein einphasiges, die Zahl unabhängigen Veränderungen, zusätzlich zur Temperaturänderung und Druck, der in seiner Beschaffenheit spontan auftreten kann, ist folglich eine weniger als die Zahl seinen unabhängigen Bestandteilen. Aber, wo einige Phasen im Kontakt im gleichen System koexistieren, kann die Zahl möglichen unabhängigen Veränderungen viel kleiner sein. Das anwesende unabhängige Variablenal..., sind in diesem Problem besonders angebracht, weil jede von ihnen den gleichen Wert in allen Phasen hat. Jetzt hat jede Phase seine eigene charakteristische Gleichung und gibt eine Relation zwischen BP, Str. und See also:Rechnung. Sµn oder so vom letzten, wie unabhängig sind; wenn r-Phasen koexistieren, gibt es r solche Relationen; folglich ist die Zahl möglichen unabhängigen Veränderungen, einschließlich deren von v und von T, verringertes tomr+2, in dem m die Zahl unabhängig variablen chemischen Bestandteilen ist, die das System enthält. Diese Zahl von Graden der aufbauenden See also:Freiheit kann nicht negativ sein; folglich kann die Zahl möglichen Phasen, die neben einander koexistieren können, nicht m+ 2 übersteigen. Wenn m+ 2 Phasen wirklich koexistieren, gibt es keine variable Quantität im System, so alle werden die Temperatur und der Druck und Beschaffenheiten der Phasen festgestellt; so ist der dreifache See also:Punkt, an dem See also:Eis, Wasser und Dampf in der Anwesenheit von einander bestehen. Wenn es gleichzeitig vorhandene Phasen m+i gibt, kann das System in nur einen Respekt schwanken; z.B. bei jeder möglicher Temperatur der Wasser-Substanz unterschiedlich zu dem dreifachen Punkt nur zwei Phasen, Sagenflüssigkeit und -dampf oder Flüssigkeit und Körper, koexistieren, und der Druck ist definitiv, wie auch die Dichten und die Potentiale der Bestandteile sind. Schließlich wenn aber eine Phase, Sagenwasser, See also:Geschenk, ist, kann Druck und Temperatur unabhängig sich verändern. Das erste Beispiel veranschaulicht den Kasten der Systeme, Systemtest oder die Chemikalie, in der es nur einen möglichen Zustand Gleichgewicht gibt und bildet einen Punkt des Überganges zwischen unterschiedlichen Beschaffenheiten; in der zweiten Art hat jede Temperatur seine Selbst vollständig festgestellter Zustand des Gleichgewichts; in anderen Fällen ist die Beschaffenheit im Gleichgewichtzustand was die entsprechende Zahl Freiheitsgraden betrifft unbestimmt. Vom Helfer dieser Phasenrichtlinie von Gibbs kann die Zahl den unterschiedlichen chemischen Substanzen, die wirklich in einem gegebenen komplexen System aufeinander einwirken, von der Beobachtung des Grads der spontanen Veränderung festgestellt werden, den sie ausstellt; die See also:Richtlinie liegt folglich an der Grundlage des modernen Themas des chemischen Gleichgewichts und der ununterbrochenen chemischen Umwandlung in den Mischungen oder in den See also:Legierungen, und in diesem Anschluß ist sie weit in den experimentellen Untersuchungen von Roozeboom und von See also:Packwagen ' t Hoff und andere körperliche Chemiker, hauptsächlich von der holländischen Schule angewendet worden und entwickelt worden. See also:Umfang, in dem die Theorie See also:praktisch entwickelt werden kann: Sie ist nur in den Systemen, in denen die Zahl unabhängigen Variablen See also:klein ist, daß die Formen der verschiedenen Potentiale oder die Form der grundlegenden charakteristischen Gleichung, welche die Energie des Systems in seiner Entropie und Beschaffenheit oder dem Druck ausgedrückt in der Temperatur und den Potentialen ausgedrückt ausdrückt, die sie alle umfaßt, durch zu den experimentellen Ermittlungen bereitwillig approximiert werden können. Sogar im Fall vom einfachen SystemWasser-dampf, der für die Theorie der Dampf-Maschine grundlegend ist, ist dieses nicht noch vollständig vollendet worden. Die allgemeine Theorie wird folglich groß, als oben, zum Definieren der Beschränkungen auf dem Grad von Veränderlichkeit eines komplizierten chemischen Systems begrenzt, das die Grundregel von Carnot auferlegt. Die See also:Verfolgung aus diesen allgemeinen Relationen des Durchganges des Zustandes heraus wird viel durch geometrische Diagramme, wie See also: Solche graphische Methoden sind jetzt vom grundlegenden Wert in Zusammenhang mit der Phasenrichtlinie, für die experimentelle Erforschung der Tendenz der Änderungen von Beschaffenheit der komplizierten Mischungen mit aufeinander einwirkenden Bestandteilen, die entstehen, während die körperlichen Bedingungen geändert werden, See also:AS, z.B. in der modernen Metallurgie, in der Theorie der Legierungen. Die Studie der Phänomene der Kondensation in einer Mischung von zwei Gasen oder von Dämpfen, eingeleitet von Andrews und in dieser Weise von van Der Waals und seine Schüler entwickelt, bildet einen typischen Fall (sehen Sie KONDENSATION DER GASE). Verdünnen Sie Bestandteile: Vervollkommnen Sie Gase und verdünnte Solutions.There sind jedoch zwei einfache Grenzfälle, in denen die Theorie durch eine Ermittlung der Funktionen durchgeführt werden kann, die in sie mit einbezogen werden, die viel See also:Licht auf den Phänomenen des tatsächlichen entfernten trom der Systeme nicht weit diese idealen Begrenzungen werfen. Sie sind die Kästen der Mischungen der vollkommenen Gase und der sehr verdünnten Lösungen. Wenn, nach Gibbs, wir seine Gleichung anwenden (2), die den Druck in der Temperatur und den Potentialen ausgedrückt, zu einer sehr verdünnten Lösung der Substanzen m2, m ausdrückt. . . M, in einer lösenden Substanz m, und verändern den Koordinierungsherrn alleine, p und restliches T unvaried, wir haben im Gleichgewichtzustanddindµ, Gd "mrdnr+m'dmr+... + m"dmr = O, in dem jedes m, ausgenommen m1 sehr klein ist, während dµ, /dmr vermutlich begrenzt ist. Da die zweite See also:Bezeichnung folglich begrenzt ist, erfordert diese, daß das Gesamtpotential jedes Teilherrn, der mrdµr/dmr ist, begrenzt ist, Sagenkr, in der See also:Begrenzung, wenn See also:Herr ungültig ist. So für sehr kleine Konzentrationen muß das mögliche µr eines verdünnten Bestandteils von den Formkrlogmils sein und zum See also:Logarithmus der Dichte dieses Bestandteils proportional sein; es neigt folglich logarithmisch zu einem endlosen Wert bei evanescent Konzentrationen und zeigt, daß Abbau der letzten Spuren jeder möglicher Verunreinigung endlose anteilige Aufwendung der vorhandenen Energie verlangen würde, und ist folglich mit begrenzten Intensität der Kraft praktisch unmöglich. Es sollte jedoch daß dieses Argument nur auf flüssige Phrasen zutrifft, für in den Fall von der Absetzung eines Körpers innen gemerkt werden, wird nicht gleichmäßig verteilt während der Phase; so bleibt es möglich für das Wachstum eines Kristalles an seiner Oberfläche in der wässerigen Lösung, zu verdrängen das ganzes Wasser, ausgenommen wie in irgendeiner Form der chemischen See also:Kombination ist. Der exakte Wert dieses logarithmischen Ausdruckes für das Potential kann bereitwillig festgestellt werden zum Fall von einem vollkommenen Gas von seinen charakteristischen Eigenschaften und kann auf andere verdünnte Formen der Angelegenheit darauf verlängert werden. Wir haben pv=R/m.T für Maßeinheitsmasse des Gases, in dem m das Molekulargewicht ist und sind 2 für Wasserstoff, und R ist ein konstantes Gleichgestelltes zur Zehe mit 82 X in den dynamischen Maßeinheiten C.G.S. oder 2 Kalorien ungefähr in den thermischen Energiemaßeinheiten, die dieselbe für alle Gase ist, weil sie die ganze gleiche Zahl Molekülen pro Maßeinheitsausgabe haben. Die Stufensprung der Hitze empfangen durch die Maßeinheitsmasse des Gases ist aH=psv+KaT, K, das folglich die spezifische Hitze an der konstanten Ausgabe ist, die eine Funktion nur der Temperatur sein kann. So $ = jdH/T = R-/m.See also:maschinenbordbuch v+ f sT-1dT; und die vorhandene Energie A pro Maßeinheitsmasse ETclt+Tito in dem H;=E+fed'l ', das integrale Sein für einen Standardzustand und e, das tatsächliche Energie der chemischen Beschaffenheit ist ist; damit Maschinenbordbuch V Str. -1dT R/m.T des a- = E+doT+-f rcdT T f. Wenn es v-Moleküle in der Maßeinheitsmasse und N pro Maßeinheitsausgabe gibt, haben wir mein = Nmv, jedes, das 2 ist, wo v' die Zahl Molekülen pro Maßeinheitsmasse im See also:Wasserstoff ist; so ist die freie Energie pro Molekül a'+R'TlogbN, in dem b=m/2v ', R'=R/2v ' und ' eine Funktion von T alleine ist. Es ist üblich das, unbekannte molekulare konstante v' vorzustellen zu vermeiden, indem man das heißt, mit der vorhandenen Energie pro "See also:Gramm-Molekül," für eine Anzahl von den Gramm arbeitet, die durch das Molekulargewicht der Substanz ausgedrückt werden; dieses eine konstante Mehrfachverbindungsstelle der vorhandenen Energie pro Molekül ist und a+RT ist, das, p logy ist, das die Dichte ist, die BN in denen b=m/2v ' gleich ist. Diese Formel kann durch einfache Summierung auf eine Mischung der Gase, aus den Grund von Daltons experimenteller Grundregel jetzt verlängert werden, den jeder der Bestandteile im Vorhandensein von den anderen sich benimmt, da es in einem Vakuum tun würde. Die Bestandteile sind tatsächlich wirklich trennbar insgesamt oder teilweise in den umschaltbaren Weisen, die in die Zyklen kombiniert werden können z.B. jede (i.) durch Diffusion (Zerstäubung) durch ein poröses See also:Fach, die Arbeit des Drucks oder (ii.) durch das Verwenden der geänderten Beschaffenheit in Richtung zur Oberseite einer See also:langen See also:Spalte der Mischung berücksichtigend, die aus der Tätigkeit von Schwerkraft oder (iii.) durch umschaltbare Absorption eines einzelnen Bestandteils entsteht. Wenn wir anstatt der vorhandenen Energie die Form der charakteristischen Gleichung einsetzen, die den Druck in der Temperatur und den Potentialen ausgedrückt gibt, wird der Druck der Mischung als die Summe von denen ausgedrückt, die seinen Bestandteilen gehören: diese Gleichung wurde von Gibbs die Grundlage seiner analytischen Theorie der Gasmischungen, die er durch seine Anwendung zu den einzigen vorhandenen Daten dann prüfte, die des Gleichgewichts der Auflösung des Dampfes des Stickstoffhyperoxyds (2NO2 N204) gebildet. Osmotische Grundregel Packwagen' t Hoffs: Theoretische Explanation.We fahren fort, zu überprüfen, wie weit die gleichen Formeln wie Einfluß für Gase auf die vorhandene Energie der Angelegenheit in gelöster Form, das ist, also verdünnen zutreffen, daß jedes Molekül der aufgelösten Substanz, zwar vielleicht die Mitte von einem Komplex der Moleküle des Lösungsmittels, während der fast ganzer Zeit über dem Bereich des direkten Einflusses der anderen Moleküle von der aufgelösten Substanz hinaus ist. Die vorhandene Energie ist eine Funktion nur von koordiniert von der Angelegenheit im hulk und in der Temperatur; seine Änderung auf weiterer Verdünnung, mit der alleine wir in den Umwandlungen der verdünnten Lösungen betroffen werden, kann nur von der zusätzlicheren Trennung dieser molekularen Komplexe im Raum abhängen, der dadurch produziert wird, da niemand von ihnen in sich ist, änderte. Die Änderung ist folglich eine Funktion nur der Zahl N der aufgelösten Moleküle pro Maßeinheitsausgabe und der Temperatur und ist, pro das Molekül, das in einer Form ausdrückbar ist, die von ihrer Beschaffenheit und von der des Mittels völlig unabhängig ist, in dem sie aufgelöst werden. Dieses schlägt vor, daß der Ausdruck für die Änderung auf Verdünnung derselbe wie der bekannte für ein Gas ist, in dem die gleichen Moleküle frei und in den jeder des anderen Bereichen der Hauptaußenseite des Einflusses bestehen würden; welches bestätigt und durch die experimentelle Grundregel von Packwagen ' t Hoff überprüft wird, befolgt dieser osmotische Druck die Gesetze des gasförmigen Drucks mit identisch den gleichen körperlichen Konstanten wie die der Gase. Es kann gehalten werden tatsächlich daß dieser See also:Vorschlag nicht von einer Demonstration, auf der Grundlage von Grundregel Carnots unterschreitet und unabhängig von der speziellen molekularen Theorie, die in allen Fällen in denen die Moleküle eines Bestandteils, ob er von einem Gas oder von einer Lösung ist, äußere jeder des anderen See also:Bereiche des Einflusses, die vorhandene Energie, soweit Respektverdünnung, muß eine allgemeine Form haben sind und die körperlichen Konstanten die bekannten Gas-Konstanten folglich sein müssen. Die übliche Ausstellung leitet diese Grundregel, durch ein Argument ab, das Zyklen, vom Gesetz des Henrys der Lösung der Gase mit einbezieht; sie wird vernünftig auf solche aufgelöste Stoffe wie erscheint begleitend im freien gasförmigen Zustand eingeschränkt, aber theoretisch wird sie See also:allgemein, wenn an es erinnert wird, daß kein aufgelöster Stoff See also:absolut permanent sein kann. Quelle der Idee von Temperature.The single neues Element, das Thermodynamik in die gewöhnliche dynamische Spezifikation eines materiellen Systems ist Temperatur vorstellt. Diese Auffassung ist der des Potentials entsprechend, außer daß sie wird uns direkt durch unsere Richtung der Hitze gegeben. Aber, wenn das nicht so waren, könnten wir ruhig, auf der Grundlage von Grundregel Carnots demonstrieren, daß es eine definitive Funktion des Zustandes eines Körpers gibt, der derselbe für die ganze Reihe verbundene Körper sein muß, wenn thermisches Gleichgewicht hergestellt geworden ist, damit es keine Tendenz gibt, damit Hitze von einer zu anderen fließt. Für ändern uns Dose durch bloße geometrische Versetzung den See also:Auftrag der Körper, um die unterschiedliche in direkten Kontakt zu holen. Wenn dieses das thermische Gleichgewicht störte, könnten wir zyklische Vorgänge konstruieren, um Nutzen aus dem resultierenden Fluß der Hitze zu ziehen, um mechanische Arbeit zu erledigen, und solche Prozesse konnten ohne Begrenzung an See also:getragen werden. So wird es daß, wenn ein Körper A im Temperatur-Gleichgewicht mit B und in B mit C ist, dann A muß im Gleichgewicht mit C direkt sein nachgewiesen. Dieses Argument kann, durch Hilfsmittel der adiabatischen Fächer angewendet werden, selbst wenn die Körper in einem Kraftfeld sind, damit mechanische Arbeit angefordert wird, um ihre geometrische Anordnung zu ändern; es wurde tatsächlich von Maxwell eingesetzt, um vom Fall von einem Gas auf die jedes möglichen anderen Systems die Angelegenheit zu verlängern, daß alle Temperatur die gleiche entlang einer vertikalen Spalte im Gleichgewicht unter Schwerkraft ist. Es war von der kinetischen Theorie von Maxwell gezeigt worden, den in einer Gas-Spalte die kinetische Mittelenergie der Moleküle dieselbe auf allen Höhen ist. Wenn der einzige Test der Gleichheit der Temperatur bestand, wenn er die Körper in Kontakt holte, würde dieses eher ein See also:Beweis sein, daß thermische Temperatur von der gleichen körperlichen Natur in allen Teilen des Kraftfeld ist; aber Temperatur kann über einem Abstand durch See also:Strahlung auch ausgeglichen werden, damit dieses Gesetz für Gase selbst bereits durch Carnots allgemeine Grundregel erfordert wird, und durch die spezielle Gas-Theorie bloß bestätigt werden oder überprüft werden. Aber, ohne in das Argument das Bestehen der Strahlung vorzustellen erfordert, wird die Gleichförmigkeit der Temperatur während aller Phasen im Gleichgewicht durch die Lehre von Energetik alleine, wie anders z.B. das Anheben einer Quantität Gases zur Oberseite der Gravitationsspalte in einer adiabatischen Einschließung zusammen mit dem Senken einer gleichen Masse zur Unterseite eine Quelle der Energie sein würde, fähig zu unbegrenzter See also:Wiederholung. Die Gesetze des chemischen Gleichgewichts basiert auf vorhandenem Energy.The führen Theorie von chemischem durch und körperliches Gleichgewicht in den gasförmigen Mischungen und in den sehr verdünnten Lösungen kann in vorhandener Energie (cf. Phil ausgedrückt bereitwillig entwickelt werden. Trans., 1897, A, pp. 266-28o), das möglicherweise das klarste bildet und die meisten verweisen Verfahren. Die vorhandene Energie pro Molekül irgendwie der Art, in einer Mischung der vollkommenen Gase, in denen es n-Moleküle von dem gibt, das pro Maßeinheitsausgabe See also:freundlich ist, ist gefunden worden, um d+R'T-logbN zu sein, in dem R ' die Universalsystemtestkonstante ist, die mit R oben angeschlossen wird. Dieser Ausdruck stellt die begrenzte Zunahme der vorhandenen Energie wegen der See also:Einleitung von einem weiteren Molekül von der dar, die in das System freundlich ist, wie wirklich festgesetzt. Die gleiche Formel trifft auch, durch was bereits angegeben worden ist, auf Substanzen in der verdünnten Lösung in jedem möglichem gegebenen Lösungsmittel zu. In jedem möglichem lokalisierten System in einem beweglichen Zustand der Reaktion oder der internen Auflösung, ist der Zustand des chemischen Gleichgewichts daß die vorhandene Energie bei der konstanten Temperatur ist ein Minimum, folglich dieses ist er stationär, und die geringfügige Änderung, die von der frischen Reaktion entsteht, würde nicht sie vernünftig ändern. Nehmen Sie daß diese Reaktion, pro das Molekül, das durch es beeinflußt wird an, ist mit dem Einführen der Moleküle n1 von Artni See also:gleichwertig, N2 von Artn2, &c., in das System, nl, N2..., seiend die See also:Zahlen Molekülen der unterschiedlichen Arten, die an der Reaktion teilnehmen, wie durch seine chemische Gleichung, berechnetes Positiv, wenn sie, erscheinen, Negativ gezeigt, wenn sie verschwinden. Dann im Zustand des Maschinenbordbuches b2N2) -1- des Maschinenbordbuches bIN1) +n2(a'2+R'T des Gleichgewichts nl(a'i+R'T.... muß verschwinden. Folglich Nl"IN2"2. . . muß K, eine Funktion gleich sein der Temperatur alleine. Dieses Gesetz, ursprünglich gegründet durch Guldberg und See also:Waage auf direkten See also:Statistiken der molekularen Abhängigkeit, drückt für jede Temperatur die Relation aus, welche die Dichten der aufeinander einwirkenden Substanzen, in der Verdünnung anschließt, die was Dichte betrifft mit dem vollkommenen gasförmigen Zustand See also:vergleichbar ist, wenn die Reaktion zum Zustand des beweglichen Gleichgewichts gekommen ist. Alle Eigenschaften jedes möglichen Systems, einschließlich der Hitze der Reaktion, sind in seiner vorhandenen Energie A ausgedrückt ausdrückbar, gleich ET0+00T. So als die Beschaffenheit von Systemäenderung mit der Temperatur, haben wir dAded~ oT=dT-TdT(00o) wo Se = SH+-sw, OH- = TS4, SHSEIN Hitze und Schalter, die mechanisch sind und die chemische Energie, die zum System bei der konstanten Temperatur zugeteilt wird; folglich d(dT`~ ' _ -4-00, damit A=E+Td(-d_W) welches mit d/A W ' EW=T'dT1 T) diese allgemeine Formel gleichwertig ist, differential zutraf, die Hitze ausdrückt SESW, die durch eine Reaktion in SA ausgedrückt, die Änderung aufgesogen wird, die durch es in der vorhandenen Energie des Systems und des Schalters, der mechanischen und elektrischen Arbeit erledigt wird auf dem System während seines Fortschritts produziert wird. Im Problem Reaktion in den gasförmigen Systemen oder in der sehr verdünnten Lösung, ist die Änderung der vorhandenen Energie pro Molekül der Reaktion gerade gefunden worden, um SA=Å0+R'TlogK zu sein ', wo K'=bf'1b2"2 K; so wenn die Reaktion spontan ist, ohne externe Arbeit zu erfordern, ist die Hitze, die pro Molekül der Reaktion aufgesogen wird, TZdT T oder R'T2d:l.log K. Diese Formel ist durch Packwagen ' t Hoff verwendet worden, um, in der Hitze der Reaktion ausgedrückt festzustellen, die Versetzung des Gleichgewichts in den verschiedenen Systemen, die aus Temperaturänderung entstehen; für K ist Gleichgestelltes zu Nl"IN2"2..., die Reaktion - Parameter, durch den alleine die Temperatur das Gesetz des chemischen Gleichgewichts in den verdünnten Systemen beeinflußt. Zwischenflächen- Phänomene: Die charakteristische bisher entwickelte Gleichung der Flüssigkeit Films.The bezieht sich den auf Zustand eines Elements der Masse innerhalb einer homogenen Substanz: sie trifft nicht auf Angelegenheit in der Nähe des Überganges zwischen zwei angrenzenden Phasen zu. Eine bemerkenswerte See also:Analyse ist von J. W. Gibbs, in dem die anwesenden Methoden hinsichtlich sind der Angelegenheit im Hauptteil auf die Phänomene an solch einer Schnittstelle verlängert werden, ohne die Einleitung jeder molekularen Theorie entwickelt worden; sie bildet die thermodynamische Beendigung der mechanischen Theorie des Gausss von Kapillarität, basiert auf der frühen Form der Grundregel von Gesamtenergie. Die Gültigkeit der grundlegenden Lehre der vorhandenen Energie, soweit Respekt alle mechanische Tätigkeiten im Hauptteil wie Oberflächenspannungen, wird gefordert, selbst wenn zugetroffen auf Zwischenflächen- Schichten so, dünn hinsichtlich ist über unseren Mitteln des Maßes hinaus; das Argument von den unaufhörlichen Bewegungen, die hier auch vorhanden sind, sobald wir experimentell ermittelt haben, daß die besagten Spannungen definitive physikalische Eigenschaften des Zustandes der Schnittstelle und nicht bloß der versehentlichen Phänomene sind. Das Verfahren besteht dann, wenn es einen definitiven Überfluß von Energie, von Entropie und der Massen der verschiedenen Bestandteile, jede pro Maßeinheitsoberfläche, an der Schnittstelle, das Potential jedes Teilseins der Notwendigkeit, im Gleichgewicht, dieselben annimmt, die es in den angrenzenden Massen ist. Die Zwischenflächen- Übergangsschicht stellt folglich in einer Richtung ein die neue Oberfläche-Phase zur Verfügung, die mit denen auf jeder Seite von ihr gleichzeitig vorhanden ist, und seine eigene charakteristische Gleichung habend. Es ist nur der Umfang der Schnittstelle und einer nicht seiner Biegungen, die diese Relation eingehen müssen, weil jeder geringfügige Einfluß vom letzten von der Gleichung beseitigt werden kann, durch die Position der Oberfläche etwas verlegen, die genommen wird, um die Schnittstelle geometrisch darzustellen. Durch ein Argument, das bis eins oben gegeben wird ähnlich ist, wird es gezeigt, daß eine der Formen der charakteristischen Gleichung eine Relation ist, welche die Oberflächenspannung als Funktion der Temperatur und der Potentiale der verschiedenen Bestandteile ausdrückt, die auf den zwei Seiten der Schnittstelle vorhanden sind; und von der Unterscheidung von diesem können die Oberflächendichten der oberflächlichen Verteilungen dieser Bestandteile (wie über definiert) erhalten werden. Die Bedingungen, daß eine spezifizierte neue Phase werden kann, entwickelten, sich wenn zwei andere gegebene in Kontakt geholt werden, d.h., die eine chemische Reaktion an der Schnittstelle beginnen kann, werden darauf formal in den Oberflächenspannungen der drei Übergangsschichten und des Drucks ausgedrückt in den drei Phasen ausgedrückt. Im Fall von einem dünnen Seife-Film, verringert plötzliche Verlängerung irgendeines Teils die Zwischenflächen- Dichte jedes Bestandteils an jeder Oberfläche des Filmes und also ändert die Oberflächenspannung, die Zeit erfordert, durch die sehr langsame Diffusion (Zerstäubung) des aufgelösten Materials von anderen Teilen des Dünnfilms zurückzugewinnen; das System, das, diese Änderung beständig ist, muß eine Zunahme der Spannung sein und setzt eine See also:Sorte Elastizität im Film fest. So in einem vertikalen Film muß die Oberflächenspannung in den höheren Teilen grösser sein, da sie das See also:Gewicht der unteren Teile unterstützen müssen; die oberen Teile dehnen tatsächlich aus, bis die oberflächlichen Dichten der dort aufgestellten Bestandteile auf den Mengen verringert sind, daß d-See also:Sao der Spannung entsprechen, die zu diesem Zweck angefordert wird. Solch ein Film konnte nicht aus reinem Wasser folglich bestehen. Aber es gibt eine Begrenzung zu diesen Prozessen: wenn der Film so dünn wird, daß es kein Wasser im Hauptteil zwischen seinen Oberflächen gibt, können die Spannungen nicht in langsames auf diese Weise durch See also:Migration der Bestandteile von einem Teil des Filmes auf andere sich justieren; wenn der Film an allen überleben kann, nachdem er aus molekularer Stärke geworden ist, muß er als definitive molekulare Struktur alle über seiner Stärke sein. Von solcher Art sind die schwarzen See also:Punkte, die in den See also:Seife-Filmen ausbrechen (vorgeschlagen von Gibbs und durch die Masse von Reinold und von Rucker nachgewiesen): die Punkte erhöhen sich der Größe, weil ihre Spannung kleiner als die des umgebenden Filmes ist, aber ihre unbestimmte Zunahme vermutlich in der Praxis durch irgendein Verstopfen oder zähflüssige Agentur an ihrer See also:Grenze gestoppt wird. Übergang zum molekularen Theory.The-Thema von Energetik, basiert auf der Lehre der vorhandenen Energie, beschäftigt Angelegenheit im Hauptteil und wird nicht mit seiner molekularen Beschaffenheit betroffen, die er ausdrücklich entworfen wird, um vom Problem zu beseitigen. Diese Analyse der Phänomene der Oberflächenspannung zeigt, wie weit die Grundregel der Verneinung der unaufhörlichen Bewegungen uns tragen kann, in Regionen, welches auf den ersten Blick klassifiziert werden konnte, wie molekular. Aber, wie in anderen Fällen, wird sie auf das Unterstreichen des allgemeinen Entwurfs der Relationen begrenzt, innerhalb deren die Phänomene ihr Spiel haben können. Es gibt jetzt einen beträchtlichen Körper der aufeinander beziehenden Oberflächenspannung des Wissens mit chemischer Beschaffenheit, besonders bis zu einem gewissen Grad mit der numerischen Dichte der See also:Verteilung der Moleküle; so hat R. See also:Eotvos gezeigt, daß ein Gesetz von Proportionatität für breite Kategorien der Substanzen zwischen der Temperatur-Steigung der Oberflächenspannung und der Dichte der Moleküle über der Deckschicht besteht, die als die zweidrittel Energie der Zahl pro Maßeinheitsausgabe schwankt (sehen Sie See also:CHEMIE: Systemtest). Dieses nimmt uns in den Bereich der molekularen Wissenschaft, in der zur Zeit wir nur solche Anzeigen haben, die groß vom Experiment abgeleitet werden, wenn wir den bloßen Begriff der C$zwischen-atomkräfte des unbekannten Buchstabens ausschließen, auf denen die älteren Theorien von Kapillarität, die von See also:Laplace und See also:Poisson, wurden konstruiert. In anderen Themen erscheinen die gleichen Beschränkungen auf dem Bereich der einfachen statischen Theorie von Energie. Vom ermittelten Verhalten in bestimmtem Respekt der gasförmigen MittelSIND wir in der See also:Lage, ihre charakteristische Gleichung zu konstruieren und beziehen ihre restlichen Relationen mittels seiner Konsequenzen aufeinander. Der Teil des experimentellen Wissens, das zu diesem Zweck angefordert wird, ist die See also:Werte der Gas-Konstanten, die dieselben für ganz fast vollkommene Gase sind. Die Lehre selbst von Energetik kann geben keinen See also:Anhaltspunkt hinsichtlich, warum diese so sein sollte; sie kann einen See also: Dieses kann veranschaulicht werden durch, was manchmal durch Germanverfasser See also:Paradox Gibbss genannt worden ist: die Energie, die für mechanischen Effekt in der Zwischen-Diffusion (Zerstäubung) der gegebenen See also:Ausgaben von zwei Gasen vorhanden ist, hängt nur von diesen Ausgaben und von ihrem Druck ab, und ist unabhängig von, was die Gase sind; wenn nur infinitesimally in der Beschaffenheit gasesdiffered, würde sie noch dieselbe sein, und die Frage entsteht, wo wir stoppen sollen, denn wir können nicht die Zwischen-Diffusion (Zerstäubung) von zwei identischen Gasen annehmen, um eine Quelle der Energie zu sein. Dieses See also:sieht dann wie ein realer Ausfall oder eher Beschränkung, der Grundregel aus; und es gibt andere so, das kann durch Helfer der ergänzenden Lehre der molekularen Theorie nur zufriedenstellend erklärt werden. Diese Theorie zeigt tatsächlich, sind daß, die fast identischen die Gase, das langsamere ist der Prozeß der Zwischen-Diffusion (Zerstäubung), damit die mechanische Energie in der Tat vorhanden ist, aber nur nach einer Zeit, die unbestimmt ausgedehnt wird. Es ist ein Fall, in dem die einfache Lehre von Energetik unzulänglich wird, bevor die Begrenzung erreicht wird. Die Phänomene von in hohem Grade rarefied Gase liefern andere Fälle. Und tatsächlich dachte der einzige Grund bisher an für die unveränderliche Tendenz der vorhandenen Energie zu vermindern, ist, daß er die allgemeine Grundregel, die im kinetischen Spiel einer beträchtlichen Montage der unabhängigen Moleküle einzeln über unserer Steuerung hinaus, die normale Tendenz ist, damit die Gleichmässigkeiten, vermindern und die Bewegungen darstellt, um weniger aufeinander bezogen zu werden: kurz von etwas solchem Grund, ist es eine unerklärte empirische Grundregel. In den speziellen Abteilungen der dynamischen Physik andererseits, ist die molekulare Theorie, dort dynamisch und folglich viel schwieriger und weniger definitiv, ein unentbehrliches Teil des Rahmens der Wissenschaft; und sogar lehnt sich experimentelle Chemie jetzt mehr und mehr auf neuen körperlichen Methoden und Instrumenten. Ohne molekulare Theorie würde der Anhaltspunkt, der sich zur Spektrumanalyse entwickelt hat, mit ihm stellare Chemie und eine neue körperliche See also:Astronomie holend, nicht vorhanden gewesen sein; noch würden die Gesetze der Diffusion (Zerstäubung) und der Übertragung in den Gasen mehr als eine empirische Form erreicht haben; noch würde es möglich gewesen sein, die Phänomene von Electrodynamics und von Strahlung in eine völlig rationale Theorie zu See also:spinnen. Die Lehre der vorhandenen Energie, als des Ausdruckes der thermodynamischen Theorie, wird direkt in Essai Carnots von 1824 angedeutet und tatsächlich sein Hauptthema festsetzt; sie nahm einen frischen Anfang, angesichts des volleren experimentellen Wissens betreffend ist die Natur der Hitze, in den frühen Abhandlungen von Rankine und von Lord Kelvin, die in ihren gesammelten wissenschaftlichen Papieren gefunden werden können; eine folgende Ausstellung tritt in der Theorie des Maxwells der Hitze auf; seine vertrauteste Form der Aussage ist Grundregel des Lords Kelvins der Ableitung der vorhandenen Energie. Seine Grundregeln waren durch James Thomson zu einem physikalisch-chemischen Problem, der des Einflusses des Druckes auf das Wachstum der Kristalle in ihrer Mutterlauge sehr frühes angewandtes. Die "thermodynamische Funktion", die von Rankine in seine Entwicklung eingeführt wird, ist dieselbe wie die "Entropie" des materiellen Systems, unabhängig definiert bis zum ungefähr gleicher Zeit Clausius. Form Clausiuss der Grundregel, die in einem adiabatischen System, welches die Entropie fortwährend neigt sich zu erhöhen, ist gesetzt worden vom See also:Professor Willard Gibbs, der Universität Yale, an der Grundlage seiner ausgezeichneten aber komplizierten und schwierigen Entwicklung der Theorie. Seine hervorragende See also:Abhandlung "auf dem Gleichgewicht der heterogenen Substanzen," veröffentlichte zuerst in Transport. Connecticutakademie (1876-1878), gebildet eine saubere See also:Schleife des Themas; und Arbeiter in der modernen experimentellen Wissenschaft der körperlichen Chemie sind zu ihr immer wieder, um ihre empirischen Grundregeln zu finden prognostiziert angesichts der reinen Theorie, zurückgekommen und frische See also:Inspiration für neue Abfahrt abzuleiten. Wie hinsichtlich Gibbss der allgemeinen Diskussion sein besonders vorbereitend erwähnten kann Abhandlung des Lords Rayleighs auf der Thermodynamik der gasförmigen Diffusion (Zerstäubung) (Phil. Mag., 1876), die von Maxwell in der 9. Ausgabe des Ency erklärt wurde. Brit. (Art.-DIFFUSION (CZerstäubung)). Der grundlegende Wert der Lehre der Ableitung von Energie für die Theorie der chemischen Reaktion war bereits an allgemein gesprochen von See also:Rayleigh beharrt worden; folgend, aber unabhängig von, Arbeit Gibbss war er von von Helmholtz ausgearbeitt worden (Gesamm. Abhandl. ii. und III.) in Zusammenhang mit der Thermodynamik der voltaischer Zellen und besonders in der Berechnung der freien oder vorhandenen Energie der Lösungen von den Daten des Dampf-Drucks, angesichts der Anwendung zur Theorie der Konzentrationszellen, darin auch kommend nah an der Lehre des osmotischen Drucks. Diese Form der allgemeinen Theorie ist hier zurück im wesentlichen zum Lord Kelvin unter Datum 1855 verfolgt worden. Ausstellungen und Entwicklungen auf verschiedenen Linien werden in den Papieren von Riecke und von Planck 398 See also:Annalen im der Physik zwischen 1890 und ' goo, im See also:Verlauf einer Abhandlung durch Larmor, Phil gefunden. Trans., 1897, A, im Kompendiumder Physik und sein neueres Thermodynamik Voigts, im caber Thermodynamik Vorlesungen Plancks, Duhems in im durchdachten chimique Traite de Mecanique und dem thermodynamique Le Potential, in der Theorie Whethams der Lösung und in der Thermodynamik Bryans. Zahlreiche Anwendungen auf speziellen Problemen werden im Packwagen ' Vorträge t Hoffs auf theoretischer und körperlicher Chemie erklärt. Die Theorie von Energetik, die eine vermindernde Begrenzung auf die Menge von Energie vorhanden für mechanische Zwecke setzt, wird nah in der Entdeckung der natürlichen radioaktiven Substanzen von H. See also:Becquerel und in ihrer See also:Lokalisierung in der sehr starken Form der Radiumsalze von M. und vom Mme See also:Curie impliziert. Die langsame Verminderung des Radiums ist durch das letzte gefunden worden, um zusammenfallend mit einer Entwicklung der Hitze zu sein, in Mengenenormem verglichen mit anderen chemischen Umwandlungen. Diese Hitze ist von E. See also:Rutherford gezeigt worden, um zu sein über, was am Stillstand des a und 13 Partikel liegen muß, die von der Substanz mit Geschwindigkeiten fast der gleichen See also:Skala wie die des Lichtes ausgestrahlt werden. Wenn sie ein ideales steifes See also:Ziel anschlugen, muß ihre verlorene kinetische Energie alle als Strahlung weg gesendet werden; aber, wenn sie unter den Molekülen der tatsächlichen Angelegenheit verwickelt werden, wird sie in hohem Grade unter ihnen als Hitze geteilt, wenn die Verwendbarkeit dementsprechend verringert ist. In jedem möglichem Fall sind die Partikel, die in den umgebenden Raum entgehen, so wenige und ihre Geschwindigkeit, die so konstant ist, daß wir, gewissermaßen können, ihre Energie, direkt behandeln wie vorhanden mechanisch, im contradistinction zur Energie der einzelnen Moleküle eines Gases (Dämonen cf. Maxwells"), z.B. für das Fahren einer See also: Sie ist von Rutherford, von R. J. See also:Strutt und von anderen unterstrichen worden, daß die Energie der Verminderung von gleichmäßigem eine sehr minuziöse Beimischung des aktiven Radiums völlig alle weiteren kosmischen Modi der Umwandlung von Energie beherrschen und verdecken würde; z.B. überwiegt sie weit, die, entstehend aus der Abführung von Gravitationsenergie, die durch Helmholtz und Kelvin gezeigt worden ist, um eine reichliche Quelle für alle Tätigkeiten unseres kosmischen Systems zu sein und selbst als die Energie irgendwelcher gewöhnlichen chemischen Neuordnungen weit grösser sein konsequent auf einem Fall der Temperatur: ein Umstand, der bildet, das Bestehen und die Eigenschaften dieser Substanz unter den vereinbarten kosmischen Bedingungen noch unregelmäßiger (sehen Sie RADIOAKTIVITÄT). Theoretisch ist es möglich, unbegrenzte Konzentration von Verwendbarkeit von Energie auf Kosten von einer gleichwertigen Menge Verminderung zu erreichen ausstreute ein breiteres See also: Zusätzliche Informationen und AnmerkungenEs gibt keine Anmerkungen dennoch für diesen Artikel.
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