2022-2023學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：熱動(dòng)平衡的判據(jù)

1熱動(dòng)平衡的判據(jù)21、熱力學(xué)函數(shù)判據(jù)a、熵判據(jù)：熵增加原理指出，孤立系統(tǒng)的熵永不減少。根據(jù)孤立系統(tǒng)在平衡態(tài)時(shí)熵最大的特性判別系統(tǒng)是否平衡,稱熵判據(jù)。b、虛變動(dòng)：判別孤立系統(tǒng)的某一狀態(tài)是否平衡，設(shè)想系統(tǒng)圍繞該狀態(tài)發(fā)生的各種可能的虛變動(dòng)，比較由此引起的熵變。

虛變動(dòng)-理論上假想的、滿足外加約束條件的各種可能變動(dòng)。31.單元系：化學(xué)上純的物質(zhì)系統(tǒng),只含一種化學(xué)組分.2.相：在化學(xué)組成和物質(zhì)結(jié)構(gòu)上都均勻的一定量的物質(zhì)。相是按照物理性質(zhì)的不同來劃分的。3.復(fù)相系：系統(tǒng)不是均勻的,但可以分為若干個(gè)均勻的部分.4.由單一組元和單一相組成的系統(tǒng)稱為單元單相系統(tǒng)，又稱為均勻系統(tǒng)。5.如果一個(gè)單一組元的系統(tǒng)不均勻，但可以分為若干個(gè)均勻的部分，則該系統(tǒng)稱為單元復(fù)相系（也稱為非均勻系統(tǒng)）概念：455對(duì)于函數(shù)f(x,y)在(x0,y0)附近做泰勒展開,并表示為函數(shù)f的變化為：或?qū)懗桑?6當(dāng)一級(jí)微分δf=0，f有極值，可以得到平衡條件；一級(jí)微分δf=0，δ2f<0,有極大值，得到平衡的穩(wěn)定條件（充要條件）如果函數(shù)的極大不止一個(gè)，則其中最大的極大相應(yīng)于穩(wěn)定平衡，其它較小的極大值相應(yīng)于亞穩(wěn)平衡。7

亞穩(wěn)平衡：對(duì)于無(wú)窮小的變動(dòng)是穩(wěn)定的，對(duì)于有限大的變動(dòng)則是不穩(wěn)定的。如發(fā)生較大的漲落或者通過某種觸發(fā)作用，系統(tǒng)就可能由亞穩(wěn)平衡態(tài)過渡到更加穩(wěn)定（熵更大）的平衡態(tài)。

在體積和內(nèi)能保持不變的情形下，如果圍繞某一狀態(tài)發(fā)生的各種可能的虛變動(dòng)引起的熵變小于零，該狀態(tài)的熵就具有極大值，是穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。

如果圍繞某一狀態(tài)發(fā)生的某些可能的虛變動(dòng)引起系統(tǒng)的熵變等于零，該狀態(tài)是中性平衡狀態(tài)。8To,Po91.2自由能判據(jù)自由能F=U-TS101.3、吉布斯函數(shù)判據(jù)11孤立系統(tǒng)ΔS<0等溫等容系統(tǒng)ΔF>0等溫等壓系統(tǒng)ΔG>0平衡平