2.一根长铁丝,一端插入100 ℃的沸水中,另一端放入0 ℃的恒温源中,经过足够长的时间,温度随铁丝有一定的分布,而且不随时间变化,这种状态是否为平衡态?
【提示】 这种状态不是平衡态,只是一种稳定状态,因为存在外在因素的影响.
1.热力学的平衡态是一种动态平衡,组成系统的分子仍在不停地做无规则运动,只是分子运动的平均效果不随时间变化,表现为系统的宏观性质不随时间变化,而力学中的平衡态是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动状态.
2.平衡态是一种理想情况,因为任何系统完全不受外界影响是不可能的.系统处于平衡态时,仍可能发生偏离平衡态的微小变化.
3.两个系统达到热平衡后再把它们分开,如果分开后它们都不受外界影响,再把它们重新接触,它们的状态不会发生新的变化.因此,热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统.因此可以说,只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化,我们就说这两个系统原来是处于热平衡的.
1.下列物体中处于非平衡态的是( )
A.冰水混合物处在1 ℃的环境中
B.将一铝块放入沸水中加热较长的时间
C.冬天刚打开空调的教室内的气体
D.用玻璃杯盛着的开水放在室内足够长时间
E.压缩密闭容器中的空气
【解析】 A中,冰水混合物在1 ℃的环境中要吸收热量,温度升高,不是平衡态;当铝块放在沸水中足够长的时间,铝块各部分的温度与沸水的温度相同,达到平衡态,B正确;同理可知D也正确;C中,冬天刚打开空调的教室内的气体各部分温度不同,不是平衡态;E中,压缩密闭容器中的空气,要对空气做功