发布信息

热力学平衡态及其特点

     2023-09-07 12:37:03     30
8分钟前

平衡态有什么特征?

平衡态(equilibrium state)是指在没有外界影响条件下热力学系统 的各部分宏观性质在长时间里不发生变化的状态。这里所说的没有外界影响,是指系统与外界没有相互作用,既无物质交换,又无能量传递(做功 和传热),即系统是孤立系。

平衡态是所考察的系统状态变量均保持不变的一种状态。实际系统总受到不同程度的扰动(摄动),只有受到一定程度的扰动后能回复到平衡态的状态才能被观察到。这种状态是稳定的平衡态。狭义的平衡态指稳定的平衡态。

强调平衡态必须是“长时间里”不发生变化的状态,是因为有些物理过程的弛豫时间很长,或者系统处于亚稳状态,以致把它们误认为平衡态

如何判断一个系统处于热力学平衡态?

这个问题的关键,应该是热力学第二定律,也就是:在不平衡的系统状态下,能量的转移与转变不仅仅是有方向性的,而且是必然会发生的,也就是机械能是品质最高的能量,热能则分品质高低,温度越高品质越高,能量的转变与转移方向是从高品质转向低品质,而且这种转变与转移是自发的,反之则不是自发的。

所以,一个系统不受外界影响,其未达到平衡态时,必然是能量品质不一的,这样的话,系统内部就会由能量流动的现象,这种现象会一直存在,直到系统达到平衡为止。

举个例子,咱们的宇宙,可以当做是一个孤立系,在这个孤立系内部,能量是分布不平衡的,这个不平衡的最基本特征就是温度不平衡。

所以我们的宇宙一直在往温度一致的方向发展,这种发展的另一个特征就是熵增。

当熵无穷大的时候,或许我们的宇宙就能达到温度大致相等了。

原文链接:http://www.36sw.com/news/259241.html,转载和复制请保留此链接。
以上就是关于热力学平衡态及其特点全部的内容,关注我们,带您了解更多相关内容。
关键词: 系统 能量 状态