§1.2.3 热力学平衡.ppt

§1.2.3 热力学平衡 ? 系统处于平衡态时应不存在热流与粒子流。 热流由系统内部温度不均匀而产生，故可把温度处处相等看作是热学平衡建立的标准。 粒子流有两种: 一种是宏观上能察觉到成群粒子定向移动的粒子流。 这是由气体内部存在压强差异而使粒子群受力不平衡所致。 故气体不发生宏观流动的第一个条件是系统内部各部分的受力应平衡。 在通常情况下（例如在没有外场等），力学平衡反映为压强处处相等。 第二种粒子流，它不存在由于成群粒子定向运动所导致的粒子宏观迁移。 例3：扩散现象如图所示: 第三个平衡条件—化学平衡条件: 系统要建立平衡，还需满足化学平衡条件。 平衡态的性质: 处于平衡态的系统，可以用不含时间的宏观坐标（即热力学参量）来描述它。 * * 由此得到第一个平衡条件—热学平衡条件： 即系统内部的温度处处相等。 第二个平衡条件 — 力学平衡条件: 即系统内部各部分之间、系统与外界之间应达到力学平衡。 氧气 氧氮混合气 氮气 对于非化学纯物质，仅有温度压强这两个参量不能全部反映系统的宏观物征， 还应加上化学组成这一热力学参量，扩散就是因为空间各处化学组成不均匀所致。 只有在外界条件不变的情况下同时满足力学、热学、化学平衡条件的系统，才不会存在热流与粒子流，才能处于平衡态。 化学平衡条件是指：在无外场作用下系统各部分的化学组成也应是处处相同的。 只有处于平衡态的物理上均匀的系统，才可能在以热力学参量为坐标轴的状态图（p-V图、p-T图）上以一个确定的点表示它的状态。 处于非平衡态的系统无法用处处均匀的温度T、压强 p 及化学组成来描述整个系统。 *