равновесие термодинамическое

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 определ.

типа контактов со средой (напр., 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, напр., в сосуде Дьюара), то изоляция наз. адиабатической. При теплопроводящих (диатермических) стенках между системой и внеш. средой, пока не установилось Р. т., возможен теплообмен. При полупроницаемых для вещества стенках Р. т. наступает, когда в результате обмена веществом между системой и внеш. средой выравниваются хим. 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 механического равновесия является постоянство давления во всём объёме системы. Др. необходимые условия Р. т.- постоянство темп-ры и хим. потенциала в объёме системы, они определяют термическое и химическое равновесие системы.

Достаточные условия Р. т. (условия устойчивости) 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.

Лит.: Леонтович М. А., Введение в термодинамику, 2 изд., М.- Л., 1952; Кубо Р., Термодинамика, пер. с англ., М., 1970; Мюнстер А., Химическая термодинамика, пер. с нем., М., 1971. Д. Н. Зубарев.

   <<      Предметный указатель      >>