平衡态和准静态

注意区分平衡态与稳定态：
绝热壁
系统
平衡态
恒温器1 绝热壁
系统
恒温器2
T1
T2
稳定态
1. 动态平衡 处在平衡态的大量分子仍在作热运 动，而且因为碰撞，每个分子的速 度经常在变 但是系统的宏观量不随时间改变 ——动态平衡状态
2. 涨落 处在平衡态的系统的宏观量 (例如压强 P )，不随时间改变
不能保证任何时刻大量分子撞击器壁的 情况完全一样 ——涨落现象
非静态过程
T2
T 1n 1T
热库 T1 nT
T1 T
热库
T1 2T
每一微小过程均是平衡过程
描写平衡态的宏观物理量称为物态参 量（态参量） 例如：气体的 P、V、T 一组态参量
描述
对应
一个平衡态
态参量之间的函数关系称为物态 方程 f ( P ,V , T ) 0
分子数越多，涨落就越小
准静态过程 每一时刻系统都处于平衡态 实际过程的理想化——无限缓 慢 (准 ) “无限缓慢”：系统变化的过程 时间>>驰豫时间
例 气体的准静态压缩
过程时间 ~ 1 秒
3 驰豫 10 s < 时间
例 准静态传热
T2 T1 nT
T1
T1
热库 T1 T
平衡态
定义：在不受外界影响的条件下，对 一个孤立系统，经过足够长的时间后， 系统达到一个宏观性质不随时间变化 的状态
用一组统一的宏观量描述状态
P
T
P1 T1
P2 T2
ห้องสมุดไป่ตู้非平衡态
平衡态是热学中的一个理想化模型 实际上的处理：
⑴是否可看作平衡态？
时间足够长，不受外界影响
⑵实在不行可以分小块 ⑶远离平衡态：非线性，耗散结构 我们主要研究平衡态的热学规律
理想气体 宏观定义：严格遵守气体三定律（波 义尔-马略特定律、查理定律、盖-吕 萨克定律） 理想气体温标 实际气体理想化：P 不太高 T 不太低 若不满足上述条件： 在理想气体理论基础上加以修正