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大學物理什麼是平衡態

發布時間:2023-05-05 23:07:53

『壹』 工程熱力學中平衡態均勻態和穩定態有什麼區別

區別在於:

1、平衡態滿足幾個條件:力學平衡(否則有物質流動),熱平衡(否則有能量流動),化學勢平衡(多物質種類時平衡的要求)。均勻態不一定平衡,特別是考慮多物質種類的時候(比如有個半透膜)。穩定態也不一定是平衡態

2、平衡態體系的狀態可以用少數幾個宏觀的參量來刻畫。均勻態,更多的說是描述物質的一種分布狀態,特定參量(比如密度)是空間各處相同的。穩定態也不一定是空間均勻的。

3、平衡態可以用平衡統計物理理論來刻畫(存在特定分布)。應該是平衡態是宏觀上時空都不變的。穩定態可能是通過特定的動力學機制形成一種非平衡態。

(1)大學物理什麼是平衡態擴展閱讀:

熱力學系統的平衡態是通過組成系統的微觀粒子之間頻繁的碰撞或相互作用加以建立和維持的。達到平衡態時粒子處於最為無序、最為混亂和無規則的運動狀態。

工程熱力學察亂培是關於熱現象的宏觀理論,研究的方法是宏觀的,它陪升以歸納無數事實所得到的熱力學第一定律、熱力學第二定律和熱力學第三定律作為推理的基礎,通過物質敗唯的壓力 、溫度、比容等宏觀參數和受熱、冷卻、膨脹、收縮等整體行為,對宏觀現象和熱力過程進行研究。

必須以熱力學基本定律為依據,探討各種熱力過程的特性;研究氣體和液體的熱物理性質,以及蒸發和凝結等相變規律;研究工質特性也是分析某些類型製冷機所必需的。現代工程熱力學還包括諸如燃燒等化學反應過程,溶解吸收或解吸等物理化學過程,這就又涉及化學熱力學方面的基本知識。

『貳』 請教下平衡態和熱平衡態有什麼區別

平衡態,是指系統的這樣一種狀態,即在沒有外界(指與系統有關的周圍環櫻仔境)影響的條件下,系統各部分的宏觀性質長時間內不發生變化的狀態,所以平衡態只是一個理想化的概念。熱平衡是同一物體內或在可相互進行熱交換的幾個物體間,既不發生熱的遷移,也不發生物質的相變而具有相同溫度的狀態。

從微觀看,由於組成系統的分子不停緩凳頓熱運動,脊哪汪微觀量隨時間作迅速的變化,保持不變的只是相應微觀量的統計平均值。所以,熱力學平衡態是一種動態平衡,稱為熱動平衡。動態平衡的狀態參量取「確定的」數值並不是絕對的,仍會發生對平衡數值的微小偏離,這種現象稱為漲落。分析表明,在一個有大量粒子組成的系統中,漲落極小,它的相對強度與粒子數的平方根成反比,致使宏觀觀測時完全可忽略這種偏離。只有一些特殊問題(如大氣中光的分子散射和液體中的臨界乳光現象中)才必須考慮漲落的影響。平衡態是一個理想化的概念,因為在實際問題中不存在完全沒有外界影響的孤立系。但若外界條件的變化速率相對於系統由非平衡態趨向平衡態的速率足夠緩慢時,平衡態概念是實際情況的一個合理抽象和近似。如在一般的氣缸中活塞移動的速率約為幾米每秒,而實驗表明,在室溫下氣體內壓強趨於平衡態數值的速率大約是幾百米每秒,因此在活塞運動的每一瞬間,都可把缸中氣體的狀態近似為平衡態。更多知識點歡迎關注下北京新東方中學全科教育的高中物理課程,相信可以幫助到你。

『叄』 平衡態及相律

地球化學過程一般都不是可逆過程,也沒有達到完全的平衡狀態。但是因為有亞穩態存在,不同地質歷史時期地球化學過程的結果才能保存到現在。另一方面,動力學的研究表明,許多地球化學過程的速度與地質作用時間的綜合結果,是可以達到或接近平衡的。根據Barton(1985)和Henley等(1984)的估計,自然界各種反應達到平衡所需要的時間為:大多數均相溶液反應在瞬間到一小時完成;氣相反應與石英沉澱需要一天到幾十年;硫化物的沉澱和溶解為幾秒鍾到上百年;硫化物和硫酸鹽的平衡及與Na、K和Ca的反應為幾天到幾千年;氧化物、固相反應和難溶硫化物從幾天到幾萬年。因此,在大多數情況下地球化學過程可以用平衡態的結果來近似處理,同時平衡態的研究結果通常也可以作為非平衡態研究的參照和基礎。

4.1.3.1 平衡態

平衡態是指在沒有外界影響的條件下,體系長時間保持宏觀物理化學參量不隨時間發生變化的狀態。

自然過程常用的平衡態判據有:

地球化學

由於自然系統的物理化學條件在不斷發生變化,自然過程可能很難達到平衡態,但自然界應該廣泛存在准平衡態,以下是自然界存在准平衡態的證據:

(1)不同時代、不同地區的同類岩漿岩有相同的礦物組合,如花崗岩總是主要由長石、石英、雲母組成的;

(2)如圖4.1所示,當岩石的化學成分不變,而環境的物理化學條件發生變化時,礦物組合會發生規律變化,如純橄欖岩隨CO2分壓的不斷增高,將逐步轉變成菱鎂鐵礦+蛇紋石、滑石、石英;

圖4.1 隨CO2分壓增高橄欖石蝕變礦物組合的規律變化

(3)自然界的礦物種數有限,在自然過程產物(岩石)中礦物數與組分數之間的關系符合相律。

4.1.3.2 相平衡

相平衡定律——系統中各相的數量不會影響體系中相的總數、各相的組成和性質之間的平衡,稱為相平衡定律。如:在氣液平衡的體系中,不論液體和蒸氣的量有多少,在一定的溫度下蒸氣壓是一定的。又如固液平衡中,NaCl晶體與水溶液達到平衡時,無論NaCl晶體與水溶液的量各為多少,NaCl晶體和水溶液的組成都不會發生變化。

4.1.3.3 相律

體系處於平衡態時,體系內的相數服從相律,相律是反映體系內自由度與組分數和相數間關系的數學表達式。在一個達到相平衡的物質體系中,相的總數Ψ,溫度、壓力以及規定各個相組成的其他參量中可以獨立變動的參量的總數φ,與物質體系中組分的總數x之間存在下列簡單關系:

地球化學

這個關系式稱為相律。當體系處於平衡態時,體系內的相數服從相律。吉布斯相律是被廣泛應用的熱力學相律,哥爾德斯密特相律和柯爾任斯基相律是在地球化學研究中推導的相律,它們的表達式分別如下:

地球化學

式中:F為自由度,是能在一定范圍內自由變化而不改變體系平衡的熱力學(強度)參數的數目;K為組分數;Φ為相數,相是指在其內部有一定的化學成分、與其他相之間存在物理化學界面的物質組分,如岩石中的礦物即為相,礦物數即為相數。只要研究過程的熱力學平衡問題,都可以應用吉布斯相律。

地球化學

式中:F為自由度;φ為相數;K為獨立組分數。該相律主要適用於區域變質作用過程的熱力學平衡分析。如在區域變質岩中通常有10種氧化物,但僅有6種為獨立組分,故相數φ≤6。

地球化學

式中:φ為相數;K惰為惰性組分數。該相律主要應用於交代變質作用過程的熱力學平衡研究。由柯爾任斯基相律可知交代變質過程的穩定礦物數由體系中的惰性組分數決定,如矽卡岩化過程惰性組分為Al、Si和Ca,故當矽卡岩化過程達到平衡後,岩石中礦物的種數應少於3。

4.1.3.4 相平衡的質量作用定律

在達到相平衡的兩相(A,B)中,每個組分在兩個相間相互轉化的分子數是相等的,即在單位時間內由相A向相B轉變的分子數i和由相B向相A轉變的分子數j相等。

單位時間內由相A向相B轉變的分子數與該組分在相A中的有效濃度成正比,反向轉化的分子數與該組分在相B中的有效濃度成正比。有效濃度又稱活度,一般用α來表示。因此組分在兩相中的量是否達到相平衡與組分在兩相中的質量(濃度)有關。

『肆』 請問物理熱學中平衡態與穩定態的定義和區別是什麼

樓上的,知之為知之,不知為不知.熱學里的「平衡態」和「穩定態」這兩個概念是有他們的准確定義的,只要回答這兩個概念就行了.你的回答是關於穩定的問題,穩定平衡和非穩平衡等等,這跟上面兩個概念是兩碼事.
熱譽歷力學里所謂「平衡態」是指:當系統內各個狀態參量都不再隨時間而變化,且系統與外界不存在物質與能量的交換,則系統達到平衡態.
「穩定態」也是狀態爛如參量不隨時間改變,但系統可與外界進行能飢虛啟量交換.舉例:兩個溫度不同的恆溫熱源之間放一根金屬棒,經過足夠長的時間後金屬棒將達到穩定態.

『伍』 請問物理熱學中平衡態與穩定態的定義和區別是什麼

平衡態,是指系統的這樣一種狀態,即在沒有外界(指與系統有關的周圍環境)影響的條件下,系統各部分的宏觀性質長時間內不發生變化的狀態。這里所說的沒有外界影響,是指系統與外界之間不通過作功或傳熱的方式交換能量,否則系統就不能達到並保持平衡態。由於實際中並不存在完全不受外界影響,並且宏觀性質絕對保持不變的系統,所以平衡態只是一個理想化的概念,它是在一定條件下對實際情況的抽象和概括
熱平衡是同一物體內或在可相互進行熱交換的幾個物體間,既不發生熱的遷移,也不發生物質的相變而具有相同溫度的狀態。
平衡態是對一個系統來說的,熱平衡是對兩個系統的關系的描述,它是指兩個系統具有相同的溫度。

『陸』 什麼是平衡態,什麼是平衡力,牛頓第一定律揭示了什麼

1.平衡態就是物體處於靜止或勻速直線運動的狀態.
2.平衡力就是物體處在平衡狀態下受到的力.或者說物體受到一些力,物體處於平衡狀仔畢態,那麼這幾個力就是平衡力.
3.牛頓第一定律揭示了念猜芹力與運動的兆檔關系,即力不是維持運動的原因.

『柒』 請問物理熱學中平衡態與穩定態的定義和區別是什麼

樓上的,知之為知之,不知為不知。熱學里的「平衡態」和「穩定態」這兩個概念是有他們的准確
定義
的,只要回答這兩個概念就行了。你的回答是關於穩定的問題,
穩定平衡
和非穩平衡等等,這跟上面兩個概念是兩碼事。
熱力學里所謂「平衡態」是指:當系統內各個
狀態參量
都不再隨時間而變化,且系統與外界不存在物質與
能量
的交換,則系統達到平衡態。
「穩定態」也是森孫狀態參量不隨時間改變,但系統可與外界進首蠢行能量交換。舉例:此芹鏈兩個溫度不同的
恆溫
熱源
之間放一根金屬棒,經過足夠長的時間後金屬棒將達到穩定態。

『捌』 大學物理中平衡點與非平衡點的概念

平衡態:是指一個系統溫度、體積、壓強等參數都達到銀櫻雀穩定,不再變化,我們稱之為這個系統達到平衡態。 熱平衡:如果兩個系統接觸後頌備不發生熱傳導,則稱這兩鋒早個系統處於熱平衡。.

『玖』 平衡態是干什麼的

剛學熱力學的時候,我也有這種疑惑。因為國內很多教材在介紹平衡態的時候,都是說「孤立系統在經歷足夠長時間後,達到宏觀性質不隨時間變化的狀態叫平衡態」,所以很自然會認為只有孤立系統才能達到平衡態。後來,又看到一些書上說「在沒有外界影響的條件下,系統……」,又覺得其他系統也能達到平衡態。

我現在的理解是,書上說的這些限制條件,只是對平衡態形成過程的一個形象的舉例,並不是平衡態的判斷標准和定義。具體的標准和定義應該有兩點:

1.系統宏襪螞差觀性質不隨時間變化;

2.在任一時刻,系統與外界、系統內部各部分之間,沒有宏觀的物質告皮與能量交換和流動。

因此,即使對於開放系和封閉系,同樣存在平衡態。比如把一杯熱水放在室溫下,不考慮蒸發(封閉系)。初始時,水溫不斷降低,宏觀性質隨時間變化,不是平衡態。時間很長後,水溫與環境一致,宏觀性質不再變換,此時也沒有與環境的熱交換了,內部也沒有熱流。此時就是平衡態。如果這時將水用一個孤立的容器包起來,構成孤立系統,其狀態顯然不會發生變化(這點很重要),因此又可以用孤立系統的平物坦衡態定義來對其進行判斷。

我的理解,不同系統的平衡態其實也是有差別的。但是這主要是物理量漲落的差別,宏觀量的平均值是一樣的。不過在熱力學里,通常考慮的是具有非常多粒子數的系統(熱力學極限),此時,可以證明,漲落很小趨於零,因此,任何系統條件的平衡態都是一樣的。

『拾』 物理化學 狀態 平衡態

在重力場中的粒子也會達到平衡狀態,無非是在這種平衡狀態時,體系內部存在壓力差,如果我沒記錯,壓強是按照e指數變化的。
要注意存在外場和不存在外場,系統的平衡狀態是不一樣的。換句話說,由於外場不同,體系處在「不同」的平衡態。但是,這些平衡態有共同的特點,即「系統的各種宏觀性質在長時間內不發生任何變化」。

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