Термическое уравнение состояния

В дальнейшем будем рассматривать термодинамические системы с постоянной массой - закрытые системы. В этом случае система будет характеризоваться только тремя термодинамическими параметрами: p, T и V. Такие системы называются простыми. Опыт показывает, что эти три параметра не являются независимыми, они связаны функциональной зависимостью

, (1.1)

называемой термическим уравнением состояния. Эта зависимость различна для разных веществ и может быть найдена либо опытным путём, либо с помощью модельных теорий, в основе которых лежит представление о молекулярном строении вещества.

С геометрической точки зрения выражение (1.1) представляет собой некоторую поверхность в системе прямоугольных координат (p,V,T), которая называется термодинамической поверхностью. Ее вид зависит от вещества и его агрегатного состояния, однако любая из этих поверхностей не может иметь самопересечений, что следует из однозначности зависимости состояния системы от значений двух её независимых параметров. Для удобства вместо трёхмерной системы координат (p,V,T) используют термодинамические диаграммы, т.е. плоские системы прямоугольных координат (p,V), (p,T) или (V,T), на которых недостающие параметры представляются в виде семейств непересекающихся линий T=const, V=const или p=const соответственно.