Рівновага термодинамічна - це

Термодинамічна рівновага - стан ізольованої термодинамічної системи. при якому в кожній точці для всіх хімічних, дифузійних, ядерних, і інших процесів швидкість прямої реакції дорівнює швидкості зворотної.

Термодинамічна рівновага можна ділити на термічне, механічне і хімічне рівновагу, виділяючи різні типи фізичних процесів, на яких досягнуто стан рівноваги.

На практиці умова ізольованості означає, що процеси всередині системи протікають набагато швидше, ніж обмінні процеси з зовнішнім середовищем.

У реальних процесах часто реалізується неповне рівновагу, однак ступінь цієї неповноти може бути істотною і несуттєвою. При цьому можливі три варіанти:

  1. локальне рівновагу - рівновагу досягається в будь-якій частині (або частинах) відносно великий за розмірами системи. У літературі іноді можна зустріти у вигляді абревіатури «ЛТР» (локальне термодинамічна рівновага);
  2. часткова рівновага - неповне рівновагу досягається внаслідок різниці швидкостей релаксаційних процесів, що протікають в системі;
  3. змішане - мають місце як локальне, так і часткова рівновага.

Стійкість термодинамічної рівноваги

З нульового початку термодинаміки виходить стійкість стану термодинамічної рівноваги. У цьому стані не змінюються інтегральні параметри системи (макропараметри) - температура. тиск. густина. Власне, ці та інші макропараметри строго визначаються тільки для систем, які знаходяться в стані термодинамічної рівноваги.

У стані термодинамічної рівноваги не змінюються також і різні імовірнісні величини, наприклад, функції розподілу по енергіях і швидкостям для всіх складових системи (молекул, атомів, електронів, іонів). Для ідеального газу. розподіл часток по енергіях в рівноважному стані описується функцією розподілу Максвелла.

Досяжність термодинамічної рівноваги

У природі не існують повного термодинамічної рівноваги. Будь-яка система в реальному світі ізольована лише частково, і в кожній системі хімічні, ядерні процеси або процеси передачі енергії врівноважені лише з певною точністю. Неможливо досягти сталості граничних умов навколо будь-якої замкнутої області, також як неможливо нескінченно довго чекати моменту настання повного термодинамічної рівноваги в цій замкнутій області.

Але при цьому в житті є безліч прикладів систем, досить близьких до термодинамічної рівноваги, щоб отримувати корисні висновки з розрахунків, проведених в припущенні термодинамічної рівноваги.

Для герметичного судини довільної форми (це може бути закрита скляна пляшка або, камера від велосипеда), наповненого будь-яким газом або рідиною і поміщеним в іншу посудину, наповнений газом або рідиною з постійною температурою умови теплової рівноваги виконуються.

Плазма, отримана в земних умовах, наприклад, в газорозрядної камері завжди неравновесна. Енергія, що надходить в обсяг, з електричного розряду, йде в навколишній простір, наприклад, з випромінюванням з газу. Заряджені частинки, електрони засвоюють енергію електричного поля і віддають її важким частинкам - атомам і іонам в зіткненнях. У цьому випадку говорять про локальний термодинамічній рівновазі усередині малих обсягів або про наближеному термодинамічній рівновазі усередині ансамблів частинок (електронів, іонів, атомів, фотонів). Тому в фізиці плазми використовують терміни: температура електронів, температура іонів, температура атомів, маючи на увазі, що розподіл кожного класу часток по енергіях приблизно описується функцією Максвелла, але зі своєю температурою.


Герметичний циліндр, розділений герметичним теплопроводящим поршнем, який переміщається без тертя і розділяє обсяг циліндра на дві частини, наповнені газом. Якщо тиску і / або температури з різних сторін поршня розрізняються, то він почне коливальний рух, яке з часом загасне і система, обмежена начинкою поршня, перейде в стан термодинамічної рівноваги - поршень нерухомий, тиску і температури з обох сторін поршня однакові.

Критерії термодинамічної стійкості різних систем

  • Замкнута (адиабатически ізольована) система - максимум ентропії.
  • Система з фіксованими температурою і об'ємом - мінімум вільної енергії.
  • Система з фіксованими температурою і тиском - мінімум потенціалу Гіббса.
  • Система з фіксованими ентропією і об'ємом - мінімум внутрішньої енергії.
  • Система з фіксованими ентропією і тиском - мінімум ентальпії.

Дивитися що таке "Рівновага термодинамічна" в інших словниках:

Рівновага термодинамічна - стан термодинамич. системи, в до рої вона мимоволі приходить через досить великий проміжок часу в умовах ізоляції від навколишнього середовища. При Р. т. В системі припиняються всі незворотні процеси, пов'язані з диссипацией енергії ... Фізична енциклопедія

Рівновага термодинамічна - системи характеризується рівністю температури, тиску та інших макроскопічних параметрів всіх її частин і максимумом ентропії системи в цілому (в умовах, якщо система не обертається і на неї не діють зовнішні поля гравітаційні і ін.). ... ... Великий Енциклопедичний словник

Рівновага термодинамічна - см. Ентропія. Геологічний словник: в 2 х томах. М. Недра. За редакцією К. Н. Паффенгольца і інших. 1978 ... Геологічна енциклопедія

рівновагу термодинамічне - стан термодинамічної системи, що характеризується рівністю температури, тиску та інших макроскопічних параметрів всіх її частин і максимумом ентропії системи в цілому (в умовах, якщо система не обертається і на неї не діють зовнішні ... ... Енциклопедичний словник

Рівновага термодинамічна - стан термодинамічної системи, в яке вона мимоволі приходить через досить великий проміжок часу в умовах ізоляції від навколишнього середовища, після чого параметри стану системи вже не змінюються з часом. Ізоляція ... ... Велика радянська енциклопедія

Рівновага термодинамічна - статистичне рівновагу, рівноважний стан, стан, в до рої в кінці кінців приходить термодинамічна система, яка перебуває при незмінних зовн. умовах. При цьому система знаходиться в стані механічні. рівноваги, темп pa всіх її частин ... ... Великий енциклопедичний політехнічний словник

Рівновага термодинамічна - стан термодинамич. системи, що характеризується рівністю темп ри, тиску та ін. макроскопіч. параметрів всіх її частин і максимумом ентропії системи в цілому (в умовах, якщо система не обертається і на неї не діють зовн. поля ... ... Природознавство. Енциклопедичний словник

Рівновага СТАТИСТИЧНЕ - стан замкнутої статистич. системи, в до ром пор. значення всіх фіз. величин, що характеризують стан, що не залежать від часу. Р. с. одне з осн. понять статистичної фізики, що грає таку ж роль, як рівновагу термодинамічне в ... ... Фізична енциклопедія

Термодинамічної рівноваги - см. Рівновага термодинамічна ... Великий Енциклопедичний словник

  • Термодинаміка. І. І. Новіков. У навчальному посібнику розглянуто три початку термодинаміки, термодинамічна рівновага, основні термодинамічні процеси, термодинамічні властивості твердих, рідких і газоподібних тіл, ... Детальніше Купити за 664 грн (тільки Україна)
  • Термодинаміка. І. І. Новіков. У навчальному посібнику розглянуто три початку термодинаміки, термодинамічна рівновага, основні термодинамічні процеси, термодинамічні властивості твердих, рідких і газоподібних тіл, ... Детальніше Купити за 526 руб
  • Термодинаміка. Навчальний посібник. 2-е изд. І. Новіков. У навчальному посібнику розглянуто три початку термодинаміки, термодинамічна рівновага, основні термодинамічні процеси, термодинамічні властивості твердих, рідких і газоподібних тіл, ... Детальніше Купити за 472 руб

Схожі статті