Gleichgewicht

Das Gleichgewicht ist ein Begriff der Thermodynamik. Er gibt den Zustand (extrinsische Parameter: Entropie, Volumen, Teilchenzahl, ...) an, den ein Ensemble vieler Teilchen (ungefähr 1 mol) bei vorgegebenen intrinsischen Parametern (z.B. Temperatur, Druck, chemischen Potential, ...) annimmt. Dieser Zustand wird eindeutig durch das thermodynamische Potential beschrieben. Je nach Kontakt (Wechselwirkung mit der Umwelt) ist entweder das

• Volumen oder der Druck,
• Teilchenanzahl oder das chemische Potential,
• Entropie oder Temperatur,
• Polarisation oder elektrisches Feld
• ...

konstant. Dies wird durch die Wahl des richtigen thermodynamischen Potentials beschrieben.

Beispiel:

Die Freie Energie F(V,N,T) beschreibt ein Zustand bei konstantem Volumen, Teilchenzahl und Temperatur. Bei chemischen Reaktionen ist jedoch nicht das Volumen, sondern der Druck konstant, so daß das Gibbsche Potential G(p,N,T) = F(V(p),N,T) + pV zur Beschreibung der Gleichgewichtsreaktion herangezogen werden muß.