Термодинамикалық тепе-теңдік күйіндегі жүйелер келесі қасиеттерге ие

Термодинамикалық тепе-теңдік күйіндегі жүйелер келесі қасиеттерге ие: Егер жылулық жанасатын екі термодинамикалық жүйе термодинамикалық тепе-теңдік күйінде болса, онда жалпы термодинамикалық жүйе де термодинамикалық тепе-теңдік күйде болады. Егер кез-келген термодинамикалық жүйе басқа екі жүйемен термодинамикалық тепе-теңдікте болса, онда бұл екі жүйе бір-бірімен термодинамикалық тепе-теңдікте болады.

Енді таза заттарға (бір компонентті жүйелерге) арналған тұрақты тепе-теңдік күйін толығырақ қарастырайық. Жүйедегі барлық өздігінен жүретін процестер тепе-теңдік күйге бағытталғандықтан, біз білетініміздей, өте маңызды мақсат: - мүмкін болатын стихиялық процестің бағытын анықтау үшін тепе-теңдік күйінің белгілерін (шарттарын) әрбір жеке жағдайға анықтау; бұл әр түрлі химиялық реакцияларды талдау кезінде қажет. Еске салайық, оқшауланған жүйе дегеніміз - сыртқы ортамен жылу немесе механикалық жұмыспен алмаспайтын жүйе. Сондықтан мұндай жүйе үшін ішкі энергия мен көлем тұрақты болады, яғни U = const және V = const.

Термодинамиканың екінші заңына сәйкес оқшауланған жүйенің энтропиясы максимумға ұмтылады. Тепе-теңдік күйінде оқшауланған жүйенің энтропиясы берілген жүйе үшін мүмкін болатын максималды мәнге ие болады, яғни оқшауланған жүйедегі тепе-теңдік dS = 0

Расымен де, dU = 0 және dV = 0 оқшауланған жүйе үшін және TdS ≥ dU + pdV (1)теңдеуден (мұнда> белгісі қайтымсыз процестерге сәйкес келеді, ал тең белгісі - қайтымды), мынаны аламыз: dS ≥ 0. Бұл оқшауланған жүйенің тепе-теңдік шарты. Мұндағы> белгісі жүйенің тепе-теңдік емес күйіне, ал теңдік белгісі - жүйе қол жеткізген тепе-теңдікке сәйкес келеді. Сонымен, оқшауланған жүйе үшін тепе-теңдік күйінде S = Sмакс; dS = 0; d 2S < 0; соңғы қатынас тепе-теңдік күйінде энтропияның максимумға ие болатындығын көрсетеді. Егер жүйе қоршаған ортамен қандай да бір түрде әрекет жасайтын болса, онда жүйенің тепе-теңдік шарттары өзгеше болады.