Echilibru termodinamic

Termodinamică
Schema unei mașini termice Carnot
Ramuri Clasică Statistică Chimică Cuantică de echilibru / de neechilibru
Principii Zero Primul Al doilea Al treilea
Sisteme Izolat Închis Deschis Adiabatic Stare Ecuație de stare Gaz ideal Gaz real Stare de agregare Fază Echilibru radiativ termic Volum de control Instrumente Procese Destindere liberă Izobar Izocor Izotermic Adiabatic exponent Izentropic Izentalpic Politropic Cvasistatic Reversibil Ireversibil disipare Cicluri Carnot Direct Inversat Randament și eficiență Diagrame termodinamice p-V T-s h-s p-h h-x
Propertăți ale sistemelor Notă: Parametri conjugați cu italice Proprietăți intensive și extensive Funcții de proces Lucru mecanic Căldură Funcții de stare Temperatură / Entropie Presiune (internă, parțială) / Volum Potențial chimic / Număr de particule Titlul vaporilor Proprietăți reduse
Proprietăți ale materialelor Capacitate termică masică  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ Coeficient de compresibilitate  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Coeficient de dilatare volumică  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
Ecuații Teorema lui Carnot Teorema lui Clausius Relația fundamentală Legile gazelor ideale Stări corespondente Relațiile Maxwell Relațiile Onsager Ecuațiile Bridgman Tabel cu ecuații termodinamice
Potențiale Energie internă: ${\displaystyle U(S,V)}$ Energie liberă: ${\displaystyle F(T,V)=U-TS}$ Entalpie: ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Entalpie liberă: ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$ Entropie liberă
Istorie Cultură Istorie Generală Istoria entropiei Istoria perpetuum mobilelor Filozofie Entropia ca disipare Entropie și timp Clichetul brownian Demonul lui Maxwell Paradoxul morții termice Paradoxul lui Loschmidt Teorii Teoria caloricului Forța vie Echivalentul mecanic al caloriei Putere motrice Lucrări fundamentale An Experimental Enquiry Concerning ... Heat On the Equilibrium of Heterogeneous Substances Réflexions sur la puissance motrice du feu Cronologii Termodinamică mașini termice
Personalități Bernoulli Boltzmann Bridgman Carathéodory Carnot Clapeyron Clausius de Donder Duhem Gibbs von Helmholtz Joule Kelvin Lewis Massieu Maxwell von Mayer Nernst Onsager Planck Rankine Smeaton Stahl Tait Thompson van der Waals Waterston
Altele Nucleație Autoasamblare Autoorganizare Ordine și dezordine
Categorie
v d m

În termodinamică echilibrul termodinamic este un concept axiomatic. Este o stare termodinamică internă a unui sistem termodinamic, sau o relație între mai multe sisteme termodinamice conectate prin pereți mai mult sau mai puțin permeabili (sau impermeabili). În echilibrul termodinamic, în interiorul unui sistem (sau între sisteme) nu există fluxuri nete macroscopice de materie sau de energie. Într-un sistem care se află în propria sa stare de echilibru termodinamic intern, nu numai că nu există schimbări macroscopice, ci nu există nici măcar tendințe spre schimbări la scară macroscopică.^[1]

Sistemele aflate în echilibru termodinamic reciproc sunt simultan în echilibru reciproc termic, mecanic, chimic și radiativ. Sistemele pot fi într-un anume echilibru reciproc, în timp ce în altele nu. În echilibrul termodinamic, toate tipurile de echilibru se mențin simultan și continuu, până când sunt perturbate de o operație termodinamică. Într-un echilibru macroscopic, au loc schimburi microscopice perfect sau aproape perfect echilibrate; aceasta este explicația fizică a noțiunii de echilibru macroscopic.

Un sistem termodinamic într-o stare de echilibru termodinamic intern are o temperatură uniformă din punct de vedere spațial. Proprietățile intensive, altele decât temperatura, pot fi neomogene spațial când sunt influențate de un câmp de forță constant cu rază lungă de acțiune, impus de mediul înconjurător.

Prin contrast, în sistemele care nu se află într-o stare de echilibru există fluxuri nete de materie sau energie. Dacă astfel de schimbări pot fi declanșate să apară într-un sistem în care nu au loc deja, se spune că sistemul este într-un „echilibru metastabil”.

Deși nu este o „lege”, faptul că există stări de echilibru termodinamic este o axiomă a termodinamicii. Principiul al doilea al termodinamicii afirmă că atunci când un corp izolat pornește dintr-o stare de echilibru, în care părți ale acestuia sunt menținute în stări diferite de partiții mai mult sau mai puțin permeabile sau impermeabile și o operație termodinamică îndepărtează sau face permeabilitatea partițiilor, atunci el atinge spontan propria nouă stare de echilibru termodinamic intern și aceasta este însoțită de o creștere a sumei entropiilor porțiunilor.