准静态过程

平衡状态变化时经历的状态总合
准静态过程是指系统从一个平衡状态向另一个平衡状态变化时经历的全部状态的总合。过程是系统平衡被破坏的结果。若系统从一个平衡状态连续经过无数个中间的平衡状态过渡到另一个平衡状态,即过程中系统偏离平衡状态无限小并且随时恢复平衡状态,过程均匀缓慢且无任何突变,这样的过程称为准平衡过程或准静态过程。在热力学里,准静态过程是系统和环境处于热平衡的过程。现实中准静态过程不存在,但“足够缓慢”的过程可视为一良好的近似。然而,需要注意的是,若两物体间的热交换速率由一个绝热的隔板控制,无论过程发生得多么缓慢,两个物体的状态都不会无限地趋近平衡态,因为热平衡需要两个物体具有绝对相同的温度。

概念由来

热力学系统在外界影响下,从一个平衡态过渡到另一个平衡态的变化过程,称为热力学过程,简称过程。在过程进行的任一时刻,系统的状态当然不是平衡态。例如,推进活塞压缩气缸内的气体时,气体的体积、密度、温度或压强都将发生变化,在这一过程中任一时刻,气体各部分的密度、压强、温度并不完全相同。靠近活塞表面的气体密度要大些,压强也要大些,温度也高些。在热力学中,为了能利用系统处于平衡时的性质来研究过程的规律,引入了准静态过程的概念。

简介

准静态过程是这样的过程,在过程中任意时刻,系统都无限地接近平衡态,因而任何时刻系统的状态都可以当平衡态处理。也就是说,准静态过程是由一系列依次接替的平衡态所组成的过程。