Большая Советская Энциклопедия.

Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Равновесие термодинамическое

Равновесие термодинамическое (далее Р) состояние термодинамической системы, в которое она самопроизвольно приходит через достаточно большой промежуток времени в условиях изоляции от окружающей среды, после чего параметры состояния системы уже не меняются со временем. Изоляция не исключает возможности определенного типа контактов со средой (например, теплового контакта с термостатом, обмена веществом и др.). Процесс перехода системы в равновесное состояние называемое релаксацией. При Р в системе прекращаются все необратимые процессы, связанные с диссипацией энергии, - теплопроводность, диффузия, реакции и т.д. Равновесное состояние системы определяется значениями ее внешних параметров (объема, напряженности электрического или поля и др.), а также значением температуры. Строго говоря, параметры состояния равновесной системы не являются абсолютно фиксированными - в микрообъемах они могут испытывать малые колебания около своих средних значений (флуктуации).

  Изоляция системы осуществляется в общем случае при помощи неподвижных стенок, непроницаемых для вещества. В случае, когда изолирующие систему неподвижные стенки практически не теплопроводны (например, в Дьюара сосудах), имеет место адиабатическая изоляция, при которой энергия системы остается неизменной. При теплопроводящих (диатермических) стенках между системой и внешней средой, пока не установилось равновесие, возможен теплообмен. При длительном тепловом контакте такой системы с внешней средой, обладающей очень большой теплоемкостью (термостатом), температуры системы и среды выравниваются и наступает Р При полупроницаемых для вещества стенках Р наступает в том случае, если в результате обмена веществом между системой и внешней средой выравниваются химические потенциалы среды и системы.

  Одним из условий Р является механическое равновесие, при котором невозможны никакие макроскопические движения частей системы, но поступательное движение и вращение системы как целого допустимы При отсутствии внешних полей и вращения системы условием ее механического равновесия является постоянство давления во всем объеме системы. Другие необходимые условия Р - постоянство температуры и потенциала в объеме системы. Достаточные условия Р (условия устойчивости) могут быть получены из второго начала термодинамики (принципа максимальной энтропии); к ним, например, относятся: возрастание давления при уменьшении объема (при постоянной температуре) и положительное значение теплоемкости при постоянном давлении. В общем случае система находится в Р тогда, когда термодинамический потенциал системы, соответствующий независимым в условиях опыта переменным, минимален. Например, при заданных объеме и температуре должна быть минимальна свободная энергия, а при заданных давлении и температуре - термодинамический потенциал Гиббса (см. Потенциалы термодинамические).

 

  Лит.: Кубо Р., Термодинамика, пер. с англ., М. ,1970; Самойлович А. Г., Термодинамика и статистическая физика, 2 изд., М., 1955; Ван-дер-Ваальс И. Д., Констамм Ф., Курс термостатики, ч. 1 - Общая термостатика, пер, с англ., М., 1936.

  Д. Н. Зубарев.

 


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 19.07.2018 16:39:53


16:27 Лауреата Нобелевской премии спустя век обвинили в расизме
16:23 В России начали подделывать новые деньги
16:20 Новым врагом Джеймса Бонда впервые за 20 лет станет русский
16:19 Месси подобрал нового игрока для «Барселоны»
16:06 Встречу военного летчика и пса после долгой разлуки сняли на видео
15:57 Подсчитаны огромные расходы на военный парад в Вашингтоне
15:55 Украинские радикалы разогнали собрание «патриотических сил»
15:51 Япония подчинилась США
15:13 Появились новые подробности конфликта между россиянином и украинцем в Турции