Пространство равновесных состояний газа Ван-дер-Ваальса
Ключевые слова:
геометротермодинамика, фазовое пространство, пространство равно-весных состояний, энтропийное представление, термодинамическая кривизнаАннотация
Мы исследуем геометрические свойства равновесного многообразия термодинамической системы, определяемое уравнением состояния Ван-дер-Ваальса. Мы используем формализм геометротермодинамики, чтобы получить результаты, которые инвариантны относительно преобразований Лежандра, то есть независимы от выбора термодинамического потенциала. Наиболее важные понятия геометротермодинамики представлены и объяснены простым способом, без использования технических подробностей и деталей. Метрика равновесного многообразия вычисляется в явном виде через соответствующие координаты, которые можно интерпретировать как внутренняя энергия и объем газа. Доказано, что равновесное многообразие искривляется из-за существования термодинамического взаимодействия. Это обозначает, что между частицами газа существует взаимодействие, которое исчезает в пределе идеального газа. Кроме того, доказано, что сингулярности кривизны находятся в тех точках, где возникают фазовые переходы первого рода.
