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开放系统 [2017/11/25 06:17]
杨力宾 		开放系统 [2019/01/06 08:59] (当前版本)
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 而如果系统在过程处于稳态，那么系统的各属性就不会随时间变化。因此，系统的内能就会是个常数，也就是说上式中，dUcv等于零。这样就可以得到一个十分有用的关系： 而如果系统在过程处于稳态，那么系统的各属性就不会随时间变化。因此，系统的内能就会是个常数，也就是说上式中，dUcv等于零。这样就可以得到一个十分有用的关系：
 $ \displaystyle {\frac {\delta W_{shaft}}{\mathrm {d} t}}={\frac {\mathrm {d} H_{in}}{\mathrm {d} t}}-{\frac {\mathrm {d} H_{out}}{\mathrm {d} t}}+{\frac {\delta Q}{\mathrm {d} t}}\, $  $ \displaystyle {\frac {\delta W_{shaft}}{\mathrm {d} t}}={\frac {\mathrm {d} H_{in}}{\mathrm {d} t}}-{\frac {\mathrm {d} H_{out}}{\mathrm {d} t}}+{\frac {\delta Q}{\mathrm {d} t}}\, $ 
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 +===== 物质的选择性传递 =====
 +对于一个热力学过程来说，系统的边界和环境的属性十分重要，因为它们决定了这一过程是否能进行。开放系统的边界允许物质传递。而考虑到系统内能的变化，系统与环境的物质传递就需要它们进行热能和机械能之外形式的能量的传递。同时这也导致了化学势概念的产生。
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 +当系统边界只对某种物质全透，那么系统就可以环境中这一物质的扩散源进行扩散式接触，即系统就可以与环境传递这种物质。同时，在边界内外同时存在那种物质的接触平衡。通过适当的热力学操作，物质的扩散源可以被视为一个封闭系统，其内能和熵也可以视为它的温度、压强和摩尔数的函数。
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 +一些热力学操作可以使系统边界不允许某种物质的传递，而不是达到这一物质的接触平衡，因而这就需要一个对应该物质的内含量，化学势。对于系统某一组分i，其化学势记作μi。而这个内含量对应的外延量可以是系统中该组分的摩尔数Ni。
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 +而对于某种物质全透的边界内外处于接触平衡时，其内外该物质化学势必须相等。这是热力学平衡性质的一部分，也可以认为与热力学第零定律有关。
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 +===== 参考文献 =====
 +  * 秦允豪. 《普通物理学教程 热学》第三版. 高等教育出版社. 2011. ISBN 978-7-04-030090-1.
 +  * Eu, B.C. (2002). Generalized Thermodynamics. The Thermodynamics of Irreversible Processes and Generalized Hydrodynamics,​ Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, ISBN 1-4020-0788-4.
 +  * Bailyn, M. (1994). A Survey of Thermodynamics,​ American Institute of Physics Press, New York, ISBN 0-88318-797-3,​ p. 20.
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 +  *  Bailyn, M. (1994). A Survey of Thermodynamics,​ American Institute of Physics Press, New York, ISBN 0-88318-797-3,​ p. 22.
 +  *  Perrot, Pierre. A to Z of Thermodynamics. Oxford University Press. 1998. ISBN 0-19-856552-6.
 +  * The Blue Book on Environment by Richard Dawkins
 +  *  Shavit, A., Gutfinger, C. (1995). Thermodynamics. From Concepts to Applications,​ Prentice Hall, London, ISBN 0-13-288267-1,​ Chapter 6.
 +  *  Adkins, C.J. (1968/​1983). Equilibrium Thermodynamics,​ third edition, Cambridge University Press, Cambridge UK, ISBN 0-521-25445-0,​ pp. 46–47.
 +  *  Bailyn, M. (1994). A Survey of Thermodynamics,​ American Institute of Physics Press, New York, ISBN 0-88318-797-3,​ pp. 19–23.
 +  *  I.M.Kolesnikov;​ V.A.Vinokurov;​ S.I.Kolesnikov. Thermodynamics of Spontaneous and Non-Spontaneous Processes. Nova science Publishers. 2001: 136. ISBN 1-56072-904-X.
 +  * A System and Its Surroundings. ChemWiki. University of California - Davis. [May 2012].
 +  *  Hyperphysics. The Department of Physics and Astronomy of Georgia State University. [May 2012].
 +  *  Bryan Sanctuary. Open, Closed and Isolated Systems in Physical Chemistry,. Foundations of Quantum Mechanics and Physical Chemistry. McGill University (Montreal). [May 2012].
 +  *  Material and Energy Balances for Engineers and Environmentalists (PDF). Imperial College Press. : 7 [May 2012].
 +  * Abbott, M.M.; van Hess, H.G. Thermodynamics with Chemical Applications 2nd. McGraw Hill. 1989.
 +  * Halliday, David; Resnick, Robert; Walker, Jearl. Fundamentals of Physics 8th. Wiley. 2008.
 +  * Moran, Michael J.; Shapiro, Howard N. Fundamentals of Engineering Thermodynamics 6th. Wiley. 2008.
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