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气体的平衡状态有何特征?当气体处于平衡态时 还有分子热运动吗 此平衡与力学中所指的平衡相同吗
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气体的平衡状态有何特征?当气体处于平衡态时,还有分子热运动吗,此平衡与力学中所指的平衡相同吗?实际上能否达到平衡态?
参考答案
平衡态是指热力学系统在不受外界影响的条件下,宏观性质不随时间变化的状态.在平衡态中,表征气体状态的一组参量(P、V、T)具有确定值.如果没有外界的影响,则不论时间有多长,这些参量都将维持不变.系统内部也不会有诸如扩散、导热、电离或化学反应等宏观过程发生.
但从微观上看,气体处于平衡态时,组成系统的分子仍将永不停息地作无规则热运动,但分子运动的平均效果不随时间变化,表现为宏观上的密度、温度和压强处处均匀.因此平衡态也被称为热动平衡.
热力学系统的平衡态与力学中的平衡是两个完全不同的概念.力学中的平衡是指系统所受合外力为零的状态.而热力学中的平衡态是指系统的宏观性质不随时间变化的状态,或者说是系统的状态参量具有确定的量值的状态.所以,它们的物理意义是截然不同的.
平衡态是一个理想概念.实际上,容器中的气体总不可避免地会与外界发生程度不同的能量和物质交换,理想化了的完全不受外界影响的平衡状态是难以存在的。平衡态只是在当气体状态的变化很微小,以致可以忽略不计时,可以近似看成一个理想状态.