термодинамические модели в теории геосистем Термодинамика, изучая объекты

макроскопических характеристик, достигла чрезвычайной общности.
Термодинамика, как особая мета наука,

появилась только потому, что существуют закономерности, которые не зависят от конкретного устройства материальных объектов.
Законы термодинамики равновесных и линейных необратимых процессов строго обоснованы и выведены статистической физикой.
Термодинамические модели является неотъемлемой частью познания любого природного процесса, венчающей представление о его генезисе

физическим содержанием системы и задачей исследования.
Фаза - физически однородная

часть системы (совокупность тождественных частей), которые ограничены поверхностями раздела и могут быть (в принципе) отделены от других частей системы. Каждый минерал, газ, жидкий раствор или живой организм составляют особые фазы. В физической геохимии соотношение понятий «фаза» и «минерал» определяется как: минерал - твердая фаза, образующаяся в природных условиях. Фазы могут иметь постоянный и переменный химический состав.
Компонент системы - индивидуальные вещества, которые, будучи взяты в наименьшем количестве, достаточны для описания (образования) всех фаз системы. Выделение компонентов обусловлено сущностью формирования систем и зависит от химических реакций, которые протекают внутри и при взаимодействии системы с внешней средой. В физической геохимии в качестве компонентов выступают окислы или элементы. В физике почв для описания поведения влаги рассматривается термодинамическая система, состоящая из трех компонентов: твердой почвы, почвенной воды и почвенного воздуха. Предполагая, что эти компоненты друг с другом не взаимодействуют и не обосабливаются в макроскопических зонах, почву упрощенно трактуют как гомогенную смесь (т.е. раствор)

величина (параметр) количественной характеристики физических систем. Дополняет другие параметры, выражаемые

через массу, длину и время.

нулевое начало термодинамики – два тела, находящиеся в тепловом равновесии с третьим, находятся в тепловом равновесии друг с другом.

Устанавливает транзитивность теплового (термодинамического) равновесия.

Термометр изобрел Галилей - уже в 1597 г. - устройство типа термобароскопов, основанных на увеличении объема жидкости или газа при повышении температуры.
Градуируются по уровням столбика жидкости в капилляре, соответствующим температуре таяния льда и кипения воды. Промежуток между градуировочными точками делится на сто равных отрезков и первой точке присваивается 0˚С, а второй 100˚С – шкала Цельсия. На шкале Фаренгейта в точке таяния снега присваивается значение 32˚F, а в точке кипения воды 212˚F

и замерзания (ice - лед)
Результаты измерений этого отношения , выполненные

с помощью газового термометра с постоянным объемом

К пониманию физической сущности температуры
(исследование газовых законов и газовых термометров)

Решив эту систему получим Ts=373,16 и Ti=273,16.
Для любой Т соответствующей давлению р с единственной тройной точкой воды определяется газовая шкала Кельвина (1984г.):

R=82,07 см3∙атм/(моль∙К) – универсальная газовая постоянная R=8,31 Дж/(моль∙К).

уравнение состояния идеального газа

охлаждении и замерзании (так ведут себя почти все вещества, кроме

воды). Пунктиром показаны изотермы – зависимость давления от объема при фиксированной температуре (для данного количеста вещества). Сплошные линии - границы фазовых состояний

График состояния вещества в широком диапазоне переменных (при постоянном количестве вещества)

Уравнение состояния в неявной форме:
f (T, p, V, N, n) = 0.

теплоты Q частично идет на увеличение внутренней энергии системы ΔU

и частично на совершение этой системой работы А:

A=p(V2–V1) A=p∙ΔV, или δA=pdV

Так как

малое изменение внутренней энергии dU, происходящее за счет полученного малого количества теплоты δq и совершенного системой малого количества работы δA равно: (2)

Изменение внутренней энергии системы всегда связано с взаимодействием с другими системами, или в общем случае – с окружающей средой.

В изохорическом процессе (V=const) последний член равен нулю: (3)
поделим это выражение на dT : (4)

Для адиабатического процесса (без теплообмена δq=0) при V=const получим:
(5)
Сравнение (3) и (5) показывает, что изменение внутренней энергии при данном изменении температуры всегда одно и то же, независимо от того чем оно вызвано – теплообменом, работой или и тем и другим одновременно