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熱力平衡
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reli pingheng
熱力平衡
thermodynamic equilibrium

   在不受外界影響的條件下熱力系統(tǒng)的性質(zhì)不隨時(shí)間而變化的一種狀態(tài)。熱力學(xué)主要研究系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡狀態(tài)。
   單元系的復(fù)相平衡  單元系是指含有一種化學(xué)成分的物質(zhì)系統(tǒng)。若系統(tǒng)各部分的性質(zhì)相同，則稱(chēng)為均勻系或單相系；若系統(tǒng)各部分之間有邊界分隔，則稱(chēng)為復(fù)相系。如水和水蒸汽共存時(shí)即為單元二相系。
   熱力平衡狀態(tài)根據(jù)熱力學(xué)定律有 3種判據(jù)。①熵判據(jù)：對(duì)于一個(gè)孤立系統(tǒng),在其各種可能出現(xiàn)的狀態(tài)中,穩(wěn)定平衡狀態(tài)的熵最大。②亥姆霍茲函數(shù)判據(jù)：熱力系統(tǒng)在溫度和容積不變的情況下，在各種可能出現(xiàn)的狀態(tài)中，穩(wěn)定平衡狀態(tài)的亥姆霍茲函數(shù)最小。③吉布斯函數(shù)判據(jù)：系統(tǒng)在溫度和壓力不變的情況下，在各種可能出現(xiàn)的狀態(tài)中，穩(wěn)定平衡態(tài)的吉布斯函數(shù)最小(見(jiàn)熱力狀態(tài)參數(shù))。
   一個(gè)熱力系統(tǒng)可發(fā)生4種變化過(guò)程，相應(yīng)地有4種平衡條件。①在系統(tǒng)各部分之間有熱交換時(shí)，達(dá)到平衡的條件稱(chēng)為熱平衡條件。②系統(tǒng)各部分之間有力的相互作用時(shí)，達(dá)到平衡的條件稱(chēng)為力平衡條件。③在復(fù)相系中，相變過(guò)程達(dá)到平衡的條件稱(chēng)為相平衡條件。④系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，達(dá)到平衡的條件稱(chēng)為化學(xué)平衡條件。
   系統(tǒng)的平衡條件是應(yīng)用熱力學(xué)的平衡判據(jù)推得的。首先，應(yīng)用熵判據(jù)可推得熱平衡條件──系統(tǒng)各部分溫度相等。相變過(guò)程通常是在等壓等溫下進(jìn)行的，故可用吉布斯函數(shù)判據(jù)推得單元系的相平衡條件為兩相的化學(xué)勢(shì)相等。
   多元系的復(fù)相平衡  若一系統(tǒng)中含有化學(xué)成分不同的物質(zhì)，則稱(chēng)為多元系，每一種化學(xué)成分稱(chēng)為一個(gè)組元。例如,鹽水溶液是二元系，鹽和水各為一個(gè)組元。對(duì)由