שיווי משקל תרמודינמי
מצב של מערכות תרמודינמיות מאקרוסקופיות / ויקיפדיה האנציקלופדיה encyclopedia
שיווי משקל תרמודינמי הוא מצב של מערכות תרמודינמיות מאקרוסקופיות אותו מאפיינים ההיבטים הבאים:[1]
- בין המערכת לסביבה החיצונית ובתוך המערכת לא פועלים כוחות או מוֹמֶנְטֵי כוח שאינם מאוזנים. כלומר, סכום הכוחות על המערכת הוא 0.
- במערכת אין שינוי ספונטני של המבנה הפנימי כמו תגובה כימית או מעבר חומר בתוך המערכת.
- אין מעבר חום בין המערכת לסביבתה או בין חלקי המערכת. מכאן נובע כי טמפרטורת המערכת קבועה, אחידה ושווה לטמפרטורת הסביבה.
מערכות מיקרוסקופיות החוות שינויים מהסביבה החיצונית לעיתים מושפעות משינויים אלו באופן מתמשך. לאורך זמן, כאשר אין שינוי בסביבה החיצונית, השפעתם של השינויים הללו מתפוגגת והמערכת נוטה להגיע למצב פשוט ובלתי תלוי בהיסטוריה שחוותה. מצב זה מוגדר כמצב שיווי המשקל התרמודינמי של המערכת. כלומר, על פי הגדרה, מצב שיווי המשקל התרמודינמי של המערכת בלתי תלוי בזמן.[2] במצב זה, המערכת נמצאת בשיווי משקל תרמי, מכני וכימי.
תחת תנאים קבועים, המערכת התרמודינמית שואפת להגיע למצב שיווי המשקל שלה. כאשר המערכת מגיעה למצב זה, היא נוטה להישאר במצב זה מבחינה מאקרוסקופית. במקרה של שינוי בתנאים החיצוניים המשפיעים על המערכת, מצב שיווי המשקל של המערכת יכול להשתנות גם מבחינה מאקרוסקופית.
שיווי משקל תרמודינמי מתאר את המצב המאקרוסקופי של המערכת, ומצבים מיקרוסקופיים רבים יכולים להוביל למצב זה. מבחינה מאקרוסקופית מצב המערכת קבוע, והדבר מתבטא בכך שהגדלים התרמודינמיים המאפיינים את המערכת קבועים.