熱力學平衡

　　在沒有外界影響的條件下，如果某個系統各部分的宏觀性質（如系統的化學成分，各物質的量，系統的溫度、壓力、體積、密度等等）在長時間內不發生任何變化，則稱該系統處於熱力學平衡狀態。不受外界影響的任何系統，總是單向地趨向平衡狀態。

　　在統計力學中，系統的宏觀性質是相應的微觀量的統計平均值。當系統處於熱力學平衡時，系統內的每個分子仍在處於不停的運動中，系統的微觀狀態也在不斷地發生變化，隻是分子微觀運動的某些統計平均值不隨時間而改變。。因此，熱力學平衡是一種動態平衡，稱為熱動平衡。

　　一個熱力學系統必須同時達到下述幾方面的平衡，才能處於熱力學平衡狀態。

　　熱平衡　如果系統內沒有隔熱壁存在，則系統內各部分的溫度相等。如果沒有隔絕外界的影響，在系統與環境之間沒有隔熱壁存在的條件下，當系統達到熱平衡時，則系統與環境的溫度也相等。

　　力學平衡　如果沒有剛性壁的存在，則系統內各部分之間沒有不平衡的力存在。如果忽略重力場的影響，則達到力學平衡時系統內各部分的壓強應該相等。如果系統和環境之間沒有剛性壁存在，則平衡時系統和環境之間也沒有不平衡的力存在，系統和環境的邊界將不隨時間而移動。

　　相平衡　如果系統是一個非均相的，則平衡時系統中各相可以長時間共存，各相的組成和數量都不隨時間而改變。相平衡的條件是：系統中的B組元在各相中的化學勢相等，即

＝ ＝…，式中 、 、…分別為B組元在α相、β相、…中的化學勢。

　　化學平衡　系統內各物質之間如果可以發生化學反應，則達到平衡時系統的化學組成及各物質的數量將不隨時間而改變。對於化學反應

來說，在等溫等壓下平衡的條件是：

式中B為包含在反應中的分子或原子的符號；v_B為物質B的化學計量數；μ_B是物質B的化學勢。

　　

參考書目

　傅鷹著：《化學熱力學導論》，科學出版社，北京，1963。