帶微積分的物理學/熱力學/強度性質和廣延性質
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熱力學性質可分為兩類。與樣品大小成正比的性質是廣延性質。廣延性質的例子包括分子數N或摩爾數n、樣品質量ms、體積V、內能U和熵S等。無論樣品是否處於平衡狀態,廣延變數都具有確定的值。
不與樣品大小成正比的性質稱為強度性質。強度性質的例子包括壓力P、溫度T、密度ρ、熱容Cv、Cp和均方根速度vrms。當樣品處於平衡狀態時,所有強度性質的值在整個樣品中將是均勻的。然而,當樣品從一種平衡狀態快速過渡到另一種平衡狀態時,強度引數的值可能在不同位置和不同時間點發生巨大變化。
從一種狀態到另一種狀態的準靜態過渡是逐漸進行的,強度性質不會在不同位置發生變化。隨著過渡的進行,強度性質將從初始值變為最終值,但增量變化在樣品的所有位置是同步的。可以說,在準靜態過程的每一步,樣品都與自身處於平衡狀態。
當樣品的強度引數不等於周圍環境的強度引數時,就會發生過渡。暴露於高溫熱源的低溫物體試圖透過吸收熱量來達到平衡。高壓氣體在環境壓力下推動活塞膨脹。由樣品和周圍環境之間的強度引數的微小差異驅動的準靜態過程稱為可逆過程。