Skip to main content

Co to jest równowaga termodynamiczna?

Równowaga termodynamiczna opisuje układ, którego właściwości nie zmienią się bez pewnego rodzaju zakłóceń zewnętrznych.Innymi słowy, układ w równowadze termodynamicznej nie zmieni się, chyba że coś zostanie z niego dodane lub odejmowane.Przykładem tego jest letni napój.Napój mógł zacząć się zimno, ale ciepło z powietrza przesunie się do zimnego napoju i sprawi, że będzie cieplej, aż będzie taka sama temperatura co powietrze - w ten sposób osiągając równowagę termodynamiczną.Ponadto, ponieważ ciepło przesuwa się z powietrza do napoju, powietrze bezpośrednio wokół Cu/P również stanie się chłodniejsze.Termodynamika i drugie prawo termodynamiki.Pierwsze prawo stanowi, że energii nie można stworzyć ani zniszczyć, można ją jedynie przenieść.Drugie prawo mówi, że w izolowanym układzie entropia wzrośnie do momentu osiągnięcia równowagi.Jest to esencja równowagi termodynamicznej.Aby obiekt osiągnął równowagę termodynamiczną, trzeba spełnić trzy warunki: równowaga chemiczna, równowaga mechaniczna i równowaga termiczna.

Równowaga mechaniczna opisuje, co dzieje się, gdy nie ma sił niezrównoważonych w układzie lub z układem i jego otoczeniem.Oznacza to, że siły muszą być równe w systemie oraz w systemie i jego otoczeniu.Jedną z takich siły jest ciśnienie.Jeśli ciśnienie jest takie samo w układzie oraz w układzie i jego otoczeniu, osiągana jest równowaga mechaniczna.Jeśli nie ma równowagi mechanicznej, układ będzie starał się osiągnąć równowagę.

Aby układ był w równowadze chemicznej, nie powinno trwać reakcji chemicznych netto.W niektórych systemach może to oznaczać, że reakcje chemiczne się zatrzymały.Jednak w innych systemach może to oznaczać, że układ osiągnął równowagę dynamiczną.Równowaga dynamiczna opisuje stan, w którym reakcje naprzód i rezerwowe odbywają się w taki sposób, aby ilość netto reagentów pozostała niezmieniona.W równowadze chemicznej konieczne jest również, aby materia nie przemieszczała się z jednego obszaru do drugiego, takiego jak to, co dzieje się podczas dyfuzji.

Gdy obiekt jest w równowadze termicznej, temperatury muszą być takie same.Przykład letniego napoju jest przykładem układu osiągającego równowagę termiczną.Gdy obiekt ma kontakt termiczny z innym obiektem, takim jak powietrze, ciepło przesunie się od wyższego stężenia do niższego stężenia-to znaczy od gorącego do zimna.Nawiasem mówiąc, oznacza to, że lód nie ochładza drinka, ale napój rozgrzewa lód.Ciepło będzie nadal przesuwać się z wysokiego stężenia do niskiego, aż oba obiekty znajdą się w tej samej temperaturze i osiągnięto równowagę termiczną.