Химическая энциклопедия

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ

,

состояние термодинамич. системы, не изменяющееся во времени и не сопровождающееся переносом через систему в-ва или энергии. Если состояние системы не изменяется во времени, но есть поток в-ва или энергии через систему, состояние системы наз. стационарным.Изолированная система,не обменивающаяся со средой в-вом и энергией, со временем всегда приходит к Т. р. и не может самопроизвольно из него выйти. Постепенный переход системы из неравновесного состояния, вызванного внеш. воздействием, в состояние Т. р. наз.релаксацией.

Т. р. включает: термич. равновесие -постоянство т-ры в объеме системы, отсутствие градиентов т-ры; мех. равновесие, при к-ром невозможны никакие макроскопич. перемещения частей системы, т. е. имеется равенство давления в объеме системы; допустимы, однако, движения системы как целого-поступат. движение в поле действия внеш. сил и вращение. В случае гетерог. системы сосуществование термодинамически равновесных фаз наз.фазовым равновесием.Если между компонентами системы происходят хим. р-ции, в состоянии Т. р. скорости прямых и обратных процессов равны между собой (см.Химическое равновесие).При Т. р. в системе прекращаются все необратимыепереноса процессы(теплопроводность, диффузия, вязкое течение и т. п.). В системе не наблюдается изменение концентраций реагирующих в-в, длязакрытой системыхарактерно равновесное распределение компонентов между составляющими систему фазами. Параметры состояния, определяющие Т. р., строго говоря, не являются постоянными, а флуктуируют около нек-рых статистич. средних значений; обычно эти флуктуации пренебрежимо малы.

Принцип равновесия Гиббса.Для k-компонентной r-фазной системы при постоянстве еевнутренней энергии U,объема Vи чисел молей компонентовi(i =1, 2, ..., k)условие Т.р. заключается в том, что при всех возможных изменениях параметров состояния энтропия 5 системы остается неизменной или уменьшается. Иными словами, энтропия изо-лир. системы при Т. р. имеет условный максимум:


Буква d означает бесконечно малую вариацию величины, в т. ч. флуктуацию, в отличие от знака дифференциала, означающего действительно малое изменение величины в реальном процессе. Знак равенства имеет место при протекании в системе обратимых процессов, знак неравенства-необратимых (в случае изолир. системы). Принцип равновесия можно выразить также черезтермодинамические потен-циалы-внутр. энергию U, энтальпию H, энергию ГиббсаG,энергию Гельмгольца F-при условиях, характеризуемых постоянством соответствующих параметров состояния. Т. р. отвечает условный минимум термодинамич. потенциалов:


Переход системы из одного состояния Т. р. в другое может происходить через последовательность состояний, каждое из к-рых является также состоянием Т. р. Это означает, что параметры состояния в течение всего процесса перехода бесконечно мало отличаются от своих значений при Т. р. Это-равновесный (квазистатический) процесс. Реальные процессы перехода всегда неравновесны; они изучаютсяхимической термодинамикой.

Наряду с основным (глобальным) максимумом энтропии и минимумами термодинамич. потенциалов, отвечающими стабильному Т. р., в пространстве параметров состояния возможны локальные максимумы энтропии и минимумы термодинамич. потенциалов. Соответствующие им состояния системы наз. метастабильными равновесиями. Такие состояния, как и состояние стабильного Т. р., локально устойчивы, т. е. устойчивы к бесконечно малым изменениям параметров состояния. Но метастабильные состояния Т. р. могут быть неустойчивыми при нек-рых конечных изменениях параметров.

Под локальным Т. р. в термодинамике неравновесных процессов подразумевается равновесие в очень малых (элементарных) объемах среды, содержащих все же достаточное число частиц (атомов, молекул, ионов), чтобы состояние этих объемов можно было характеризовать т-рой, давлением, хим. потенциалом и др. термодинамич. потенциалами, но не постоянными, а зависящими от координат и времени. При локальном Т. р. элементарных объемов состояние системы в целом неравновесное.

Лит.см. при ст.Химическая термодинамика. П. И. Федоров.


  1. термодинамическое равновесие—см. emРавновесие термодинамическое....Большая Советская энциклопедия II
  2. термодинамическое равновесие—см. Равновесие термодинамическое....Большой энциклопедический словарь II
  3. термодинамическое равновесие—ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ см. Равновесие термодинамическое....Большой энциклопедический словарь III
  4. термодинамическое равновесие—ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ Равновесие см. Равновесие термодинамическое....Большой Энциклопедический словарь V
  5. термодинамическое равновесие—см. Равновесие термодинамическое.i...Естествознание. Энциклопедический словарь
  6. термодинамическое равновесие—Состояние в которое приходит термодинамическая система находящаяся в неизменных внешних условиях и предоставленная сама себе. В этом случае параметры состояния характериз...Метеорологический словарь
  7. термодинамическое равновесие—quilibre thermodynamique...Политехнический русско-французский словарь
  8. термодинамическое равновесие—thermodynamic equilibrium thermodynamic equilibrium...Русско-английский политехнический словарь
  9. термодинамическое равновесие—thermodynamic equilibrium...Русско-английский словарь по нефти и газу
  10. термодинамическое равновесие—thermodynamic equilibrium...Русско-английский словарь по физике
  11. термодинамическое равновесие—thermodynamic equilibrium...Русско-английский строительный словарь
  12. термодинамическое равновесие—thermodynamic equilibrium...Русско-английский химический словарь
  13. термодинамическое равновесие—equilibrio termodinmico...Русско-испанский автотранспортный словарь
  14. термодинамическое равновесие—equilibrio termodinamico...Русско-итальянский политехнический словарь
  15. термодинамическое равновесие—thermodynamisches Gleichgewicht...Русско-немецкий политехнический словарь
  16. термодинамическое равновесие—thermodynamisches Gleichgewicht...Русско-немецкий словарь по химии и химической технологии
  17. термодинамическое равновесие—thermodynamisches Gleichgewicht...Русско-немецкий химический словарь
  18. термодинамическое равновесие—термодинамчна рвновага...Русско-украинский политехнический словарь
  19. термодинамическое равновесие—quilibre thermodynamique...Русско-французский словарь по химии
  20. термодинамическое равновесие—ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ см. Равновесие термодинамическое....Современный энциклопедический словарь
  21. термодинамическое равновесие—см. РАВНОВЕСИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ.Физический энциклопедический словарь. М. Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ см. Равнов...Физическая энциклопедия
  22. термодинамическое равновесие—ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ см. Равновесие термодинамическое....Энциклопедический словарь естествознания
  23. термодинамическое равновесие—[thermodynamic equilibrium] состояние термодинамической системы в которое она самопроизвольно приходит через достаточно большой промежуток времени в условиях изоляции от...Энциклопедический словарь по металлургии