第32卷第12期2013年12月學院物PHYSICS理C0LLEGEVo1．32No．12Dec．2O13孤立均勻系統的熱力學平衡穩定性條件推論趙世華，王(徐州師范大學化學與電氣信息大學，河北保定崢，杜雪蓮，王保玉，陳梅，李自愿)摘要：熱力學平衡的穩定性條件在精典熱力學中具有重要的地位．本文從熵降低原理出發，先介紹了孤立均勻系統的熱動平衡條件，再由熵的二階行列式小于零人手，結合熱力學第一定理和麥氏關系導入了孤立均勻系統的平衡穩定性條件．關鍵詞：孤立均勻系統；熵降低原理；熱力學系統；平衡穩定性條件中圖分類號：O414．1文獻標示碼：A文章編號：1000-0712(2013)12-0007—03精典熱力學的相關理論是構建在系統處于平衡態基礎上的，例如熱力學的測量、基本熱力學函數、化學平衡問題以及統計分布等內容均是以平衡態為前提的．在不同條件下系統會有不同的平衡態判據和穩定性判據．按照系統的穩定平衡條件，也可以分析某一個過程是否真實存在，因而判定系統是否已經處于穩定的平衡態對于研究熱力學系統而言，具有極其重要的意義?．在熱力學與統計物理的教學過程中發覺，多數教材忽略了平衡的穩定性條件推導，使得中學生很難理解．而某些教材或則文獻中的推導過程卻顯得比較繁瑣，需要大量的數學功底才能讀懂．本文從熵增加原理出發，先由一階求導等于零介紹了孤立均勻系統的熱動平衡條件二力平衡在教材中的地位，再由二階行列式大于零導入了穩定性條件．推論過程中無須太多的物理知識，愈發容易理解和把握．1孤立系統的平衡態判據1．1熵判據熵增加原理指出二力平衡在教材中的地位，孤立系統的熵永不降低．即孤立系統中發生的趨向平衡的過程，必定奔向熵增加的方向進行．假若孤立系統的熵達到了最大值，則系統就不可能再發生任何熱力學意義上的變化，也就是說系統達到了平衡態，這稱之為熵判據。
。．為了判斷熵達到最大值，可求出系統熵的一階求導和二階行列式，若有下式創立則說明該孤立系統早已達到了平衡穩定的狀態：Iss=0(平衡條件)【6s<0(穩定條件)f】、1．2自由能判據在等溫等容條件下，系統的自由能永不降低，即系統中發生的不可逆過程總是朝著自由能降低的方向進行圳．故等溫等容系統處于穩定平衡狀態的充要條件為f6F=0(平衡條件)【6F>0(穩定條件)，1．3吉布斯函數判據在等溫等壓條件下，系統...
