Равновесие термодинамическое

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 определённого типа контактов со средой (например, теплового контакта с Термостатом, обмена веществом и др.). Процесс перехода системы в равновесное состояние называемое релаксацией (См. Релаксация).При Р. т. в системе прекращаются все Необратимые процессы, связанные с диссипацией энергии (См. Диссипация энергии), — теплопроводность, диффузия, химические реакции и т.д. Равновесное состояние системы определяется значениями её внешних параметров (объёма, напряжённости электрического или магнитного поля и др.), а также значением температуры (См. Температура). Строго говоря, параметры состояния равновесной системы не являются абсолютно фиксированными — в микрообъёмах 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 (См. Дьюара сосуды)),имеет место адиабатическая изоляция, при которой энергия системы остаётся 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 теплоёмкостью (термостатом), температуры системы и среды выравниваются и наступает Р. т. При полупроницаемых для вещества стенках Р. т. наступает в том случае, если в результате обмена веществом между системой и внешней средой выравниваются химические потенциалы (См. Химический потенциал) среды и системы.

Одним из условий Р. т. 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 её механического равновесия является постоянство давления во всём объёме системы. Другие необходимые условия Р. т. — постоянство температуры и химического потенциала в объёме системы. Достаточные условия Р. т. (условия устойчивости) могут быть получены из второго начала термодинамики (См. Второе начало термодинамики) (принципа максимальной энтропии (См. Энтропия));к ним, например, относятся: возрастание давления при уменьшении объёма (при постоянной температуре) и положительное значение теплоёмкости при постоянном давлении. В общем случае система находится в Р. т. тогда, когда термодинамический потенциал системы, соответствующий независимым в условиях опыта переменным, минимален. Например, при заданных объёме 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.

РАВНОВЕСИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ системы - характеризуется равенством температуры, давления и других макроскопических параметров всех ее частей и максимумом энтропии системы в целом (в условиях, если система не вращается и на нее не действуют внешние поля - гравитационные и др.). Любая изолированная система с течением времени достигает состояния равновесия термодинамического.

РАВНОВЕСИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ

состояние термодинамич. системы, в к-рое она самопроизвольно приходит через достаточно большой промежуток времени в условиях изоляции от окружающей среды. При Р. т. в системе прекращаются все необратимые процессы, связанные с диссипацией энергии: теплопроводность, диффузия, хим. реакции и др. В состоянии Р. т. параметры системы не меняются со временем (строго говоря, те из параметров, к-рые не фиксируют заданные условия существования системы, могут испытывать флуктуации — малые колебания около своих ср. значений). Изоляция системы не исключает определённого типа контактов со средой (напр., теплового контакта с термостатом, обмена с ним в-вом). Изоляция осуществляется обычно при помощи неподвижных стенок, непроницаемых для в-ва (возможны также случаи подвижных стенок и полупроницаемых перегородок). Если стенки не проводят теплоты (как, напр., в сосуде Дьюара), то изоляция наз. адиабатической. При теплопроводящих (д и а т е р м и ч е с к и х) стенках между системой и внеш. средой, пока не установилось Р. т., возможен теплообмен. При полупроницаемых для в-ва стенках Р. т. наступает, когда в результате обмена в-вом между системой и внеш. средой выравниваются химические потенциалы, среды и системы. Переход системы в Р. т. наз. релаксацией.

Одно из условий Р. т.— 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 м е х а н и ч е с к о г о р а в н о в е с и я явл. постоянство давления во всём объёме системы. Др. необходимые условия Р. т.— постоянство темп-ры и хим. потенциала в объёме системы, они определяют т е р м и ч е с к о е и х и м и ч е с к о е р а в н о в е с и е системы.

Достаточные условия Р. т. (у с л о в и я у с т о й ч и в о с т и) могут быть получены из второго начала термодинамики; к ним, напр., относятся: возрастание давления при уменьшении объёма (при пост. темп-ре) и положит. значение теплоёмкости при пост. давлении. В общем случае система находится в Р. т. тогда, когда термодинамич. потенциал системы, соответствующий независимым в данных условиях переменным, минимален (см. ПОТЕНЦИАЛЫ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ), а энтропия — максимальна.

равнове́сие термодинами́ческое

состояние термодинамической системы, характеризуемое равенством температуры, давления и других макроскопических параметров всех её частей и максимумом энтропии системы в целом (в условиях, если система не вращается и на неё не действуют внешние поля — гравитационные и др.). Любая изолированная термодинамическая система с течением времени достигает состояния термодинамического равновесия.

* * *

РАВНОВЕ́СИЕ ТЕРМОДИНАМИ́ЧЕСКОЕ системы, характеризуется равенством температуры, давления и других макроскопических параметров всех ее частей и максимумом энтропии системы в целом (в условиях, если система не вращается и на нее не действуют внешние поля — гравитационные и др.). Любая изолированная система с течением времени достигает состояния равновесия термодинамического.

— см. Энтропия.

статистическое равновесие, равновесное состояние, - состояние, в к-рое в конце концов приходит термодинамическая система, находящаяся при неизменных внеш. условиях. При этом система находится в состоянии механич. равновесия, темп-pa всех её частей одинакова, а значения параметров состояния не изменяются с течением времени (строго говоря, совершают малые колебания около неизменных ср. значений - см. Флуктуации).

состояние термодинамич. системы, характеризуемое равенством темп-ры, давления и др. макроскопич. параметров всех её частей и максимумом энтропии системы в целом (в условиях, если система не вращается и на неё не действуют внеш. поля - гравитационные и др.). Любая изолированная термодинамич. система с течением времени достигает состояния термодинамич. равновесия.