本文目录一览：
- 1 、平衡热力学是什么?
- 2 、经典热力学是否可以研究非平衡态过程
- 3、什么是热力学方法
- 4、线性非平衡热力学原理
平衡热力学是什么?
1 、用平衡热力学原理研究相似相溶 ，说白了就是非平衡态热力学。非平衡态热力学 ，研究的是不可逆过程，它们随时间的推移而改变状态，其方向总是从非平衡态趋向平衡态 ，扩散 、热传导和动量传递 ，是典型的不可逆过程，总称为传递现象 。传递现象可概括为物质传递、热量传递和动量传递 。
2 、热力学系统的平衡状态是指在不受外界作用的条件下 ，系统能够长久保持而不会发生变化的一种热力学状态。或者说 ，在不受外界作用的条件下，系统宏观热力性质不随时间而改变的状态。不受外界作用：“不受外界作用”指的是不与外界发生传热以及不发生功的交换 。
3 、热力学平衡态是一种动态平衡 ，称为热动平衡 。平衡态（equilibrium state）是指在没有外界影响条件下热力学系统 的各部分宏观性质在长时间里不发生变化的状态。这里所说的没有外界影响 ，是指系统与外界没有相互作用，既无物质交换 ，又无能量传递（做功 和传热） ，即系统是孤立系 。
4、热力学平衡包括四个平衡：热动平衡 、学平衡 、相平衡、化学平衡 。拓展知识：定义：在一定的温度下，电子从低能量的粜量子态垍头樤跃迁到高能量的量子状态及电子从高能量的量子态跃迁到低能量的量子态这两个相反过程之间建立起动态平衡 ，称为热平衡状态。
5 、热平衡是热力学中的一个基本实验定律 ，其重要意义在于它是科学定义温度概念的基础，是用温度计测量温度的依据 。在热力学中，温度 、内能、熵是三个基本的状态函数：内能是由热力学第一定律确定的；熵是由热力学第二定律确定的；而温度是由热平衡定律确定的 。
6 、力学中的平衡是指力的平衡 ，热力学中的平衡是指能量（热量）平衡。
经典热力学是否可以研究非平衡态过程
1 、在系统处于非平衡态过程中时 ，主要用非线性方程和偏微分方程来进行处理，此类计算不属于经典热力学范畴 。但经典热力学中关于熵的论述涉及到非平衡态过程 ，所以在研究非平衡态过程时 ，有时会用到部分经典热力学的知识，但不是主要的 。你要有兴趣 ，专门有一门学科叫非平衡态热力学。
2、化学热力学应属于非平衡热力学(也即不 可逆过程热力学)的范畴 。但是 ，传统热力学虽然从科学体系来看，的确是严谨而完美的； 严格来讲 ，整部经典热力学并不涉及“时间 ”和“空间 ” ，它主要限于研究平衡态和可逆过 程，其主要原因是长期以来整个非平衡热力学缺乏一个较为令人满意的理论 。
3、不可逆过程热力学是一门研究非平衡态物理系统热力学现象的宏观理论 ，特别关注在不可逆过程中系统的行为。尽管平衡态和可逆过程的热力学理论已相当成熟 ，但在自然界中，诸如生命科学 、地球大气层等众多领域，非平衡和不可逆过程是普遍存在的。
4 、另一个问题 ，反应热力学是研究平衡态的科学 ，不研究任何非平衡态，因此不能用于非平衡问题 。由于是热力学而不是动力学方法 ，所以热力学是不考虑反应的微观过程 ，只考虑宏观结果，实际上就是已经把正逆反应叠加了 ，所说的都是总反应的方向 。
5、非平衡态的非线性区与线性区的一个重要差别在于：后者是接近平衡的 ，因此不论该体系演化的动力学机制如何，其演化过程总是单向地趋于平衡态或者在一定程度上类似于平衡态的定态 ，可以用热力学函数σ或P来表征。
什么是热力学方法
1 、热力学方法是一种应用于物理 、化学和工程等领域的分析和解决问题的方法 ，热力学方法主要包括状态函数和状态方程、热力学过程和循环 、热力学定律 、热力学平衡和非平衡态、热力学图表和图示 。热力学方法是基于热力学原理和概念的一种系统性的方法，用于描述和研究能量转化 、热力学性质和系统行为 。
2 、热学是研究物质处于热状态时的有关性质和规律的物理学分支 ，它起源于人类对冷热现象的探索。热学有两种研究方法 ，分别是微观描述方法和宏观描述方法，即统计物理学和热力学，统计物理学是其微观统计方法 ，热力学是其宏观逻辑推理法 。
3、热力学方法的三个特点：统计物理的研究对象 、方法与特点 。热力状态：状态可能是平衡的 ，也可能是非平衡的（见热力平衡）。经典热力学研究的通常是热力平衡状态和由平衡状态所组成的过程 。用于描述热力系统状态的物理量称为热力状态参数，或简称状态参数 ，如压力 、温度和比容等 。
4、经典热力学方法 热力学是一种宏观理论 ，不考虑物质微观结构。由热力学定律导出的结果，都是一些宏观性质间的联系 ，具有充分的可靠性和普遍性 。
5、统计物理学方法：内能的本质是分子热运动的动能和势能的总和 。通过应用统计物理学方法 ，我们可以研究大量分子在热平衡状态下的分布情况，推导出热力学基本公式 ，如热力学第一定律 、热力学第二定律等。热力学方法：热力学方法在内能的概念建立中扮演了重要角色。
线性非平衡热力学原理
1 、因此 ，由最小熵原理可以得出如下结论：在热力学流和力之间满足线性关系的条件下，非平衡的定态是稳定的 。如果体系受某种扰动而偏离定态 ，则体系随时间的变化总是沿着熵产生减少的方向进行 ，直至熵产生率dP/dt＝0，体系回到定态 。
2、在平衡态热力学中，热力学第二定律规定了体系演化的不可逆过程发展的极限状态为平衡态；在非平衡态的线性区 ，最小熵产生原理保证了体系演化的不可逆过程发展的极限状态为稳定的定态。若以平衡态作为参考态 ，非平衡态线性区的定态则是对平衡态的偏离（偏离最小） 。
3 、系统内部处于相平衡，即系统内宏观上没有任何一种物质从一个相转移到另一个相；系统内部处于化学平衡 ，即宏观上的系统内的化学反应已经停止 。在实际问题中 ，只要系统状态的变化很小就可以忽略时，可以近似看成平衡态。
4 、非平衡态热力学概论是一本详尽的教材 ，它全面概述了这一领域的核心理论发展历程 。从早期的线性热力学 ，到后来的非线性、理性 、内变量 、广延以及理性广延热力学等分支，全书共分为七个章节 ，以不可逆性为主线 ，清晰地展示了各理论分支的演变路径和特点 。
标签： 非平衡态热力学与材料设计
