热力学状态
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热力学状态（英语：Thermodynamic state）是指一组描述热力学系统的状态。个别的参数一般会称为状态变数、状态参数或是热力学变数。只要一热力学系统中有足够多的已知状态，其他的状态就已被确定，而所需要的状态数量视系统复杂程度而定。
例如一封闭简单系统，其中有二升的氧气，压力为一大气压，此即为此系统的热力学状态，其他的状态变数 （温度、熵、内能）等都已被确定。
状态函数
[编辑]状态函数也称为态函数、热力学变数，可以描述一热力学系统在某特定时间下的条件。状态变数的总变化量只和初始状态及最终状态有关，不论系统从一个状态到另一个状态之间所经过的路径为何，状态变数的总变化量均不受影响，因此状态变数的微量变化均为全微分。
相对状态函数的是过程函数，总变化量和一个状态到另一个状态之间所经过的路径有关。像功、热都是过程函数。
状态函数包括熵、压力、温度、体积等，其中也包含了像内能、焓等“ 热力学势”，也就是具有能量量纲的热力学函数。许多热力学图可用来分析状态函数之间的变化。
平衡状态
[编辑]自然界有许多复杂的动态系统，不过许多时候这些系统的状态可以用一些理想条件下的结果来近似，其中一个理想条件就是稳定平衡状态。根据许多实验的结果，热力学假设一个不受外界环境影响的系统会趋近一个稳定的平衡状态。以下是几种不同的平衡状态：
- 热平衡：若一系统的温度是均匀的，则称此系统为热平衡。
- 力学平衡：若系统的每一点没有受到压力，且没有物体的运动，则称此系统为力学平衡。
- 相平衡：指系统中各相的质量均为一定值，不随时间改变。
- 化学平衡：指系统的化学成分及比例固定，不随时间改变。
封闭简单系统
[编辑]封闭简单系统也是一种常见的理想条件，封闭简单系统是指一个理想系统，系统不和外界交换质量（封闭系统），系统内部没有绝热、刚体的边界，物质可自由在系统的各部分移动，且不受外界力场或惯性力的影响。根据状态原则，此系统可以由二个独立的状态变数完全描述，状态变数可能是温度、压力、或是特定化学物质的质量。因此许多化学物质在相分布及内含状态（包括密度、热容、热传导率、粘度、熵或焓等）可以整理成对应压力及温度的函数。
相关条目
[编辑]参考资料
[编辑]- Modell, Michael; Robert C. Reid. Thermodynamics and Its Applications. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall. 1974. ISBN 0-13-914861-2.