第32卷第12期2013年12月学院物PHYSICS理C0LLEGEVo1．32No．12Dec．2O13孤立均匀系统的热力学平衡稳定性条件推论赵世华，王(徐州师范大学化学与电气信息大学，河北保定峥，杜雪莲，王保玉，陈梅，李自愿)摘要：热力学平衡的稳定性条件在精典热力学中具有重要的地位．本文从熵降低原理出发，先介绍了孤立均匀系统的热动平衡条件，再由熵的二阶行列式小于零人手，结合热力学第一定理和麦氏关系导入了孤立均匀系统的平衡稳定性条件．关键词：孤立均匀系统；熵降低原理；热力学系统；平衡稳定性条件中图分类号：O414．1文献标示码：A文章编号：1000-0712(2013)12-0007—03精典热力学的相关理论是构建在系统处于平衡态基础上的，例如热力学的测量、基本热力学函数、化学平衡问题以及统计分布等内容均是以平衡态为前提的．在不同条件下系统会有不同的平衡态判据和稳定性判据．按照系统的稳定平衡条件，也可以分析某一个过程是否真实存在，因而判定系统是否已经处于稳定的平衡态对于研究热力学系统而言，具有极其重要的意义⋯．在热力学与统计物理的教学过程中发觉，多数教材忽略了平衡的稳定性条件推导，使得中学生很难理解．而某些教材或则文献中的推导过程却显得比较繁琐，需要大量的数学功底才能读懂．本文从熵增加原理出发，先由一阶求导等于零介绍了孤立均匀系统的热动平衡条件二力平衡在教材中的地位，再由二阶行列式大于零导入了稳定性条件．推论过程中无须太多的物理知识，愈发容易理解和把握．1孤立系统的平衡态判据1．1熵判据熵增加原理指出二力平衡在教材中的地位，孤立系统的熵永不降低．即孤立系统中发生的趋向平衡的过程，必定奔向熵增加的方向进行．假若孤立系统的熵达到了最大值，则系统就不可能再发生任何热力学意义上的变化，也就是说系统达到了平衡态，这称之为熵判据。
。．为了判断熵达到最大值，可求出系统熵的一阶求导和二阶行列式，若有下式创立则说明该孤立系统早已达到了平衡稳定的状态：Iss=0(平衡条件)【6s<0(稳定条件)f】、1．2自由能判据在等温等容条件下，系统的自由能永不降低，即系统中发生的不可逆过程总是朝着自由能降低的方向进行圳．故等温等容系统处于稳定平衡状态的充要条件为f6F=0(平衡条件)【6F>0(稳定条件)，1．3吉布斯函数判据在等温等压条件下，系统...
