Номер 3, страница 264 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Молекулярная физика и термодинамика. Глава 7. Основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики. Параграф 46. Температура и тепловое равновесие. Вопросы - номер 3, страница 264.

Условие.

3. Какое состояние термодинамической системы называют состоянием теплового равновесия?

Решение.

3. Состоянием теплового равновесия (или термодинамического равновесия) называют такое состояние термодинамической системы, при котором все её макроскопические параметры (такие как температура, давление, объём) остаются неизменными во времени сколь угодно долго при условии, что система изолирована от внешней среды. В этом состоянии прекращаются все макроскопические процессы: теплопередача, диффузия, химические реакции и т. д.

Ключевым и необходимым условием для теплового равновесия является то, что температура во всех частях системы одинакова. Если температура $T$ одинакова по всему объёму системы, то отсутствуют потоки теплоты от одной её части к другой. Помимо равенства температур, для полного термодинамического равновесия также требуется механическое равновесие (постоянство давления $P$ по объёму, если нет внешних полей) и химическое равновесие (неизменность химического состава).

Наглядным примером является чашка горячего чая, оставленная в комнате. Сначала чай будет отдавать тепло окружающему воздуху, его температура будет падать. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока температура чая не сравняется с температурой воздуха в комнате. После этого система «чай-воздух» придёт в состояние теплового равновесия, и её макроскопические параметры перестанут изменяться.

Ответ: Состояние теплового равновесия — это состояние системы, при котором все её макроскопические параметры не изменяются со временем, а температура одинакова во всех точках системы.