說(shuō)到熱平衡的定義--當(dāng)檢測(cè)不到任何宏觀屬性的自發(fā)變化，并且系統(tǒng)與周?chē)h(huán)境隔離時(shí)，系統(tǒng)被稱(chēng)為處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)。

大家可能知道，溫度是一個(gè)物體與參照物相比冷熱程度的度量。在討論溫度變化時(shí)，有兩個(gè)基本概念非常重要：熱接觸和熱平衡。如果兩個(gè)物體可以改變彼此的溫度，它們就是熱接觸。當(dāng)兩個(gè)熱接觸物體不再影響彼此的溫度時(shí)，就達(dá)到了熱平衡。例如，如果把冰箱里的一瓶牛奶放在廚房的臺(tái)面上，這兩個(gè)物體就處于熱接觸狀態(tài)。許多小時(shí)后，它們的溫度相同，表明它們處于熱平衡狀態(tài)。

一、不同類(lèi)型的熱力學(xué)平衡

在討論了什么是熱平衡之后，一共有 3 種熱力學(xué)平衡：

1.化學(xué)平衡

當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)或系統(tǒng)與周?chē)h(huán)境之間沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，系統(tǒng)被認(rèn)為處于化學(xué)平衡狀態(tài)。整個(gè)系統(tǒng)的化學(xué)成分將保持一致，系統(tǒng)的化學(xué)平衡不會(huì)受到干擾。這是一種可以逆轉(zhuǎn)的反應(yīng)。

2.機(jī)械平衡

當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部或系統(tǒng)與環(huán)境之間不存在不平衡力時(shí)，系統(tǒng)就處于機(jī)械平衡狀態(tài)。系統(tǒng)中的壓力恒定，不會(huì)隨時(shí)間變化。

舉例說(shuō)明：跑步機(jī)是一種運(yùn)動(dòng)器材，人們?cè)谏厦媾懿剑粫?huì)向前移動(dòng)，因?yàn)橄蚯巴频牧拖蚝笸频牧κ窍嗤摹Ｒ虼?，它是機(jī)械平衡的最佳實(shí)例之一。

3. 熱平衡

當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)中沒(méi)有溫差且溫度保持不變時(shí)，就稱(chēng)其處于熱平衡狀態(tài)。一杯熱茶的溫度高于室溫，因此它不處于熱平衡狀態(tài)。但是，如果我們把它放在露天一會(huì)兒，溫度就會(huì)開(kāi)始輻射到房間里，這時(shí)房間的溫度和茶杯的溫度保持不變，我們就可以說(shuō)它處于熱平衡狀態(tài)。

二、熱力學(xué)中有哪些不同類(lèi)型的熱平衡?

熱平衡是兩個(gè)熱連接元素之間的關(guān)系。

它是兩個(gè)物體之間平衡的一個(gè)例子，與物質(zhì)或功通過(guò)選擇性滲透隔板的傳遞有關(guān);在考慮了熱平衡的定義后，它被稱(chēng)為雙熱平衡。Lieb 和 Yngvason 認(rèn)為，熱平衡鍵的主要含義是它具有反射性和對(duì)稱(chēng)性?；径x沒(méi)有說(shuō)明它是否具有傳遞性。在研究了該語(yǔ)句的語(yǔ)義后，他們提出了一個(gè)重要的物理假設(shè)，并稱(chēng)之為 "熱力學(xué)零定律"。該公設(shè)指出，熱平衡是一種傳遞性聯(lián)系。他們認(rèn)為，等溫線是已創(chuàng)建系統(tǒng)的等價(jià)類(lèi)。

三、孤立物體的內(nèi)部熱平衡

物體被隔離時(shí)的狀態(tài)稱(chēng)為物體的熱平衡。在此背景下，物體不接受任何熱量，并在無(wú)限長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)原狀。當(dāng)物體完全穩(wěn)定到宏觀變化不再可見(jiàn)時(shí)，就達(dá)到了熱平衡。這并不意味著它處于任何其他類(lèi)型的內(nèi)部平衡狀態(tài)。玻璃就是一個(gè)達(dá)到內(nèi)部熱平衡，但沒(méi)有達(dá)到內(nèi)部化學(xué)平衡的例子。

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