Termodynamisk likevekt

Termodynamisk likevekt er eit termodynamisk system innan termodynamikk som er i termal, mekanisk og kjemisk likevekt. Den lokale tilstanden til eit system i termodynamisk likevekt vert avgjort av verdiane til parameterar som trykk, temperatur, osv. Meir spesifikt er termodynamisk likevekt kjenneteikna av eit minimum av eit termodynamisk potensial, som Helmholtz fri energi, t.d. i system med konstant temperatur og volum:

A = U – TS

Eller som Gibbs fri energi, t.d. system med konstant trykk og temperatur:

G = H – TS

Prosessen som fører til termodynamisk likevekt vert kalla termalisering. Eit døme på dette er eit system med vekselverkande partiklar som ikkje vert forstyrra frå utsida. Når dei vekselverkar vil dei overføre energi eller momentum seg i mellom og nå ein tilstand der tilstanden til alle partiklane sett under eitt ikkje endrar seg med tida.

Termal likevekt har ein når to system som er i termal kontakt med kvarandre byter energi med varme. Om to system er i termal likevekt er temperaturen deira den same.

Termodynamikk omhandlar likevektstilstandar. Ordet likevekt omfattar ein balansetilstand. I ein likevektstilstand er det ingen ubalanserte potensial (eller drivande krefter) i systemet. Eit system som er i likevekt vil ikkje oppleve endringar når det er isolert frå ytre påverknader.

Oversyn

• To system er i termal likevekt når dei har same temperatur.
• To system er i mekanisk likevekt når dei har same trykk.
• To system er i diffusiv likevekt når dei har same kjemisk potensial.

Vilkår for likevekt

• For eit totalt isolert system er ΔS = 0 ved likevekt.
• For eit system med konstant temperatur og volum er ΔA = 0 ved likevekt.
• For eit system med konstant temperatur og trykk er ΔG = 0 ved likevekt.

Desse forholda kan visast ved å sjå på ei differensial form av termodynamisk potensial.

Kjelder

• Mandl (1988). Statistical Physics (2. utg.). John Wiley & Sons. 
• Hans R. Griem (2005). Principles of Plasma Spectroscopy (Cambridge Monographs on Plasma Physics). New York: Cambridge University Press. ISBN 0-521-61941-6. 

• Denne artikkelen bygger på «Thermodynamic equilibrium» frå Wikipedia på engelsk, den 18. februar 2008.