什么是热力学平衡?
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热力学平衡定义
让我们假设有两个温度不同的物体，一个热一个冷。当这两个物体相互接触时，它们的温度都会发生变化。热的物体会变得更冷，而冷的物体会变得更热。最终这两个物体将达到相同的温度，我们称它们彼此处于热力学平衡状态。在孤立系统中，当系统的宏观性质如熵、内能等没有变化时，称为处于热力学平衡状态。系统处于热力学平衡的状态是由诸如温度、压力、体积等强烈的性质所决定的。
每当系统处于热力学平衡时，它倾向于无限地保持这种状态，而不会自发地变化。因此，当系统处于热力学平衡时，其宏观性质不会发生任何自发变化。
热力学平衡条件
如果满足以下三个平衡条件，则称系统处于热力学平衡状态:
机械的平衡
化学平衡
热平衡
机械的平衡当系统内部和系统与周围环境之间没有不平衡的力时，系统处于机械平衡状态。当整个系统以及系统与周围环境之间的压力相同时，系统也被称为处于机械平衡状态。每当系统中存在一些不平衡力时，它们就会被中和以达到平衡状态。当两个系统的压力相等时，我们称它们处于机械平衡状态。
化学平衡当系统内没有发生化学反应或没有物质因扩散而从系统的一部分转移到另一部分时，系统就被称为处于化学平衡状态。当两个体系的化学势相等时，我们称它们处于化学平衡状态。
热平衡当前位置当系统处于机械和化学平衡状态，而其任何性质都没有自发变化时，我们称该系统处于热平衡状态。当系统的温度是均匀的，并且在整个系统和周围环境中都没有变化时，系统就被称为热平衡。如果两个系统的温度相同，我们就说它们彼此处于热平衡状态。
要使系统达到热力学平衡，就必须使其处于机械平衡、化学平衡和热平衡。如果上述任何一个条件不满足，则称系统处于非平衡状态。
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参考
书:工程热力学由P K Nag