一、平衡狀態
系統在不受外界影響的條件下，如果宏觀熱力性質不隨時間而變化，系統內外同時建立了熱的和力的平衡，這時系統的狀態稱為熱力平衡狀態，簡稱為平衡狀態。
平衡狀態的充要條件：
熱平衡(溫度平衡) 力平衡(壓力平衡)
化學勢平衡（包括相平衡和化學平衡）
注意：平衡必穩定，反之穩定未必平衡。
平衡與均勻也是不同的概念，均勻是相對于空間，平衡是相對于時間。平衡不一定均勻。

狀態公理：確定純物質系統平衡狀態的獨立參數=n+1
式中n表示傳遞可逆功的形式，而加1表示能量傳遞中的熱量傳遞。
例如：對除熱量傳遞外只有膨脹功(容積功)傳遞的簡單可壓縮系統，
n=1，于是確定系統平衡狀態的獨立參數為1十1=2
所有狀態參數都可表示為任意兩個獨立參數的函數。
狀態方程: 反映工質處于平衡狀態時基本狀態參數的制約關系。
純物質簡單可壓縮系統的狀態方程：F(P,V,T)=0

1．4 準靜態過程與可逆過程

熱力過程：系統狀態的連續變化稱系統經歷了一個熱力過程。
一、準靜過程：如果造成系統狀態改變的不平衡勢差無限小，以致該系統在任意時刻均無限接近于某個平衡態，這樣的過程稱為準靜態過程。

注意:準靜態過程是一種理想化的過程，實際過程只能接近準靜態過程。

二、可逆過程：系統經歷一個過程后，如令過程逆行而使系統與外界同時恢復到初始狀態，而不留下任何痕跡，則此過程稱為可逆過程。
1．5   熱力循環:

定義：工質從某一初態開始，經歷一系列狀態變化，最后由回復到初態的過程。

本章應注意的問題

1．熱力系統概念，它與環境的相互作用，三種分類方法及其特點，以及它們之間的相互關系。
2．引入準靜態過程和可逆過程的必要性，以及它們在實際應用時的條件。
3．系統的選擇取決于研究目的與任務，隨邊界而定，具有隨意性。選取不當將不便于分析。 選定系統后需要精心確定系統與外界之間的各種相互作用以及系統本身能量的變化，否則很難獲得正確的結論。
4．穩定狀態與平衡狀態的區分：穩定狀態時狀態參數雖然不隨時間改變，但是靠外界影響來的。平衡狀態是系統不受外界影響時，參數不隨時間變化的狀態。二者既有所區別，又有聯系。平衡必穩定,穩定未必平衡。
5．狀態參數的特性及狀態參數與過程參數的區別。

思考題：
1．溫度為100℃的熱源，非常緩慢地把熱量加給處于平衡狀態下的0℃的冰水混合物，試問：1、冰水混合物經歷的是準靜態過程嗎？2、加熱過程是否可逆？
2．平衡態與穩態（穩態即系統內各點的狀態參數均不隨時間而變）有何異同？熱力學中討論平衡態有什么意義？
3．外界條件變化時系統有無達到平衡的可能？在外界條件不變時，系統是否一定處于平衡態？
4．判斷下列過程是否為可逆過程：
1)對剛性容器內的水加熱使其在恒溫下蒸發。
2)對剛性容器內的水作功使其在恒溫下蒸發。
3)對剛性容器中的空氣緩慢加熱使其從50℃升溫到100℃
4)定質量的空氣在無摩擦、不導熱的氣缸和活塞中被慢慢壓縮
5)100℃的蒸汽流與25℃的水流絕熱混合。
6)鍋爐中的水蒸汽定壓發生過程（溫度、壓力保持不變）。
7)高壓氣體突然膨脹至低壓。
8)摩托車發動機氣缸中的熱燃氣隨活塞迅速移動而膨脹。
9)氣缸中充有水，水上面有無摩擦的活塞，緩慢地對水加熱使之蒸發。

作業：1-2、1-6、1-8

熱設計資料下載：  工程熱力學講稿_第1章_基本概念

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