Равновесие

[equilibrium] — наиб, веро-ят. макросост. вещ-ва, когда перем. величины независимо от выбора остаются постоянными при полном описании системы. Различают р.: механич., термодинамич., химич., фазовое и др.:

равновесие механической системы [mechanical equilibrium] — сост механич. системы под действием сил, при к-ром все ее точки покоятся по отнош. к рассматрив. системе отсчета. Если система отсчета является инерц., равновесие наз. абсолют., в противном случае — относит. Условия р. м. с. имеют вид равенств, связыв. действующие силы и параметры, определ. положение системы; число этих условий равно числу степеней свободы системы;

статистическое равновесие [statistical equilibrium] — состояние замкн. статистич. системы, в к-ром ср. значения всех физич. величин, хар-риз. состояние, не зависят от времени. С. р. не является равновесным в механич. смысле, т.к. в системе при этом не прекращаются малые флуктуации;

термодинамическое равновесие [thermody-namic equilibrium] — состояние термодина-мич. системы, в к-рое она самопроизв. приходит через достат. большой промежуток времени в условиях изоляции от окруж. среды, после чего параметры состояния системы уже не меняются со временем. Процесс перехода системы в равновес. состояние наз. релаксацией. При т. р. в системе прекращ. все необратимые процессы, связан, с диссипацией энергиитеплопроводность, диффузия, химич. реакции и т.д. В общем случае система находится в т. р., когда термодинамич. потенциал системы, соответст. независ. в условиях опыта переменным, минимален. Напр., при задан, объеме и темп-ре должна'быть миним. свободная энергия, а при задан, давлении и темп-ре — термодинамич. потенциал Гиббса (см. Термодинамический потенциал);

фазовое равновесие [phase equilibrium] — термодинамич. равновесие системы, состоящей из двух или более фаз;

химическое равновесие [chemical equilibrium] — сост. системы, в к-рой обратимо протекает одна или неск. химич. реакций, причем для каждой из них скорости прямой и обратной реакции равны, вследствие чего состав системы остается пост., пока сохраняются условия ее существования. Термодинамически х. р. и в гомог. и в гетерог. системах (изолиров. и открытых) хар-ризуются как состояние, наиб, устойчивое в данных условиях, т.е. такое, в к-ром та или иная термодинамич. ф-ция сост. достигает миним. или макс, знач. Для изолиров. систем, т.е. не обменива-ющ. вещ-вом и энергий с внеш. средой, такой ф-цией явл. энтропия; при х. р. энтропия системы макс. В открытых системах, к к-рым относятся реальные пирометаллургич. процессы, для расчетов их состава при х. р. используют значения функций состояния, к-рые достигают экстрем, знач. В изобарно-изотер-мич. процессе достигает минимума энергия Гиббса системы, в изохорно-изотермич. процессе — Гельмгольца, а в адиабатич. процессе — энтропия.