Термодинамическая система - некоторая часть окружающей среды,
заключенная во внутрь абстрактной замкнутой границы. Все, что внутри, называется
термодинамической системой; все, что снаружи границы, - внешняя среда. Способ
выделения системы индивидуален, определяется интересами исследователя.
Параметр состояния - физическая
величина, которую исследователь считает важной и необходимой для описания
термодинамической системы. Выбор параметров состояния для исследуемого объекта
- феноменологический процесс.
Взаимодействием термодинамической системы
с внешней средой называется акт обмена субстанцией (например, энергией, массой,
информацией, деньгами и т.п.).
Потенциалом данного рода взаимодействия
называется такой параметр состояния, разность значений которого в системе и во
внешнем мире является первопричиной обмена субстанцией.
Координатой состояния данного рода
взаимодействия называется такой параметр состояния, изменение которого в системе
(и, конечно, во внешнем мире) является достаточным условием обмена субстанцией.
Уравнением состояния называется зависимость
потенциала от всех координат состояния. Замечание: уравнение состояния должно
удовлетворять критерию стабильности термодинамика.
Элементарным количеством взаимодействия
термодинамической системы с внешней средой называется произведение потенциала на
дифференциал сопряженной координаты.
Запись суммы всех элементарных количеств
взаимодействий и образует закон сохранения рассматриваемой субстанции. Это
и есть первый закон термодинамики.
Итак: сколько родов, видов взаимодействия
системы с внешним миром столько потенциалов, столько координат состояния, столько
уравнений состояния, столько элементарных количеств взаимодействий, столько
слагаемых в правой части записи первого закона термодинамики.
Внимание! Феноменологичность выбора
потенциалов и координат, произвол в выборе функциональной зависимости в
уравнениях состояния никогда не гарантирует того, что сумма элементарных
количеств взаимодействия образует полный дифференциал, а без этого нет
термодинамики.