Термодинамический контакт

Если изучается часть полной системы, то оставшуюся часть называют окружающей средой, или окружением. Более абстрактно окружение можно рассматривать как термостат, который налагает некоторые условия на изучаемую систему (например, условие постоянства температуры, давления и т. д.). Между термодинамической системой и термостатом или в общем случае между термодинамическими системами возможны три вида взаимодействия:

1. Механическое взаимодействие, когда одна система совершает работу над другой с помощью механических или электрических сил.

2. Тепловое взаимодействие, при котором происходит передача энергии в виде теплоты посредством теплопроводности или теплового излучения. Стенка, через которую тепловое взаимодействие невозможно, называется адиабатической. Адиабатические оболочки являются физической абстракцией. В действительности их не существует, но можно создать оболочки, приближающиеся по своим свойствам к адиабатической. Наиболее совершенными в этом отношении являются стенки сосудов Дьюара.

3. Материальное взаимодействие, которое состоит в обмене веществом между двумя системами. Полупроницаемая мембрана обеспечивает такое взаимодействие. Материальное взаимодействие происходит при фазовых переходах (например, жидкость–пар), между двумя растворами различной концентрации, разделенных полупроницаемой мембраной, и т. д.

Если рассматривать термостат как источник, действующий одним из этих способов, то этот термостат можно называть источником работы, тепловым резервуаром (тепловой баней) или источником (резервуаром) частиц. Обычно принимают, что источник (резервуар) намного больше системы и он остается в заданном равновесном состоянии независимо от того, какое влияние он оказывает на систему, находящуюся с ним в контакте.