Равновесие термодинамическое - состояние термодинамич. системы, в к-рое она самопроизвольно приходит через достаточно
большой промежуток времени в условиях изоляции от окружающей среды.
При термодинамическим равновесии в системе прекращаются все
необратимые процессы, связанные с диссипацией
энергии: теплопроводность, диффузия, хим. реакции и др.
В состоянии термодинамического равновесия параметры системы не меняются со
временем (строго говоря, те из параметров, которые не фиксируют заданные
условия существования системы, могут испытывать флуктуации - малые
колебания около своих ср. значений). Изоляция системы не исключает определ.
типа контактов со средой (например, теплового контакта
с термостатом, обмена с ним веществом). Изоляция осуществляется обычно при помощи
неподвижных стенок, непроницаемых для вещества (возможны также случаи подвижных
стенок и полупроницаемых перегородок). Если стенки не проводят теплоты (как,
например, в сосуде Дьюара), то изоляция наз. адиабатической. При теплопроводящих
(диатермических) стенках между системой и внеш. средой, пока не установилось
термодинамическое равновесие, возможен теплообмен.
При полупроницаемых для вещества стенках термодинамическое равновесие наступает,
когда в результате обмена веществом между системой и внеш. средой выравниваются
хим. потенциалы среды и системы. Переход системы в термодинамическое равновесие наз. релаксацией.
Одно из условий термодинамического равновесия - механич. равновесие, при
к-ром невозможны никакие макроскопич. движения частей системы, но поступат.
движение и вращение системы как целого допустимы. В отсутствие внеш. полей и
вращения системы условием её механического равновесия является постоянство давления
во всём объёме системы. Др. необходимые условия термодинамического равновесия - постоянство температуры и
хим. потенциала в объёме системы, они определяют термическое и химическое равновесие
системы.
Достаточные условия термодинамического равновесия (условия устойчивости) могут быть получены из второго начала термодинамики; к ним, например, относятся: возрастание давления при уменьшении объёма (при пост. температуре) и положит. значение теплоёмкости при пост. давлении. В общем случае система находится в термодинамическом равновесии тогда, когда термодинамич. потенциал системы, соответствующий независимым в данных условиях переменным, минимален (см. Потенциалы термодинамические ),а энтропия - максимальна.
Д. Н. Зубарев
|
|
 |
