热化学
热化学（）是研究化学反应及物质聚集状态改变所伴随的热效应的学科。化学反应和相变（例如熔化、沸腾）都能吸收或放出热量，而热化学研究这些能量变化，尤其是系统和其周围环境的能量变化。热化学可用于推测给定反应过程中的反应物和产物的量。如果结合熵，它还用于推测反应是否自发。 热化学通常包括对热容量、燃烧热、生成热、焓、熵、自由能的计算。 与皮埃尔-西蒙·拉普拉斯在1782年至1783年间使用了世界上第一个冰量热计，测定在不同化学反应中的热量；后续…
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時間晶體
時間晶體（）乃一開放系統，其與周圍環境保持非平衡態，呈現時間平移對稱破缺（）的特性。2017年3月的科學報導指出，此一理論概念已在實驗上獲得證實；隨著時間演進，時間晶體仍無法與環境達到熱平衡。 時間晶體的概念首先由諾貝爾物理學獎得主弗朗克·韋爾切克於2012年提出。相對於尋常晶體在空間上呈週期性重複，時間晶體則在時間上呈週期性重複而呈現永動狀態。時間晶體在時間平移對稱上具有自發對稱破缺現象。時間晶體也與零點能量和動態卡西米爾效應有關。 …
非平衡態熱力學
非平衡態熱力學是熱力學的一門分支，研究時變熱力學系統、不可逆轉變和開始系統。非平衡態熱力學，和平衡態熱力學相對，是研究在非零合力、流動及產生熵，但沒有時間變動的穩定態中最成功的一門學科。早期所發現的非平衡態系統為BZ化學振盪器。 基本概念 平衡態熱力學中基本的熱力學勢能為內能（U），和其變體焓（H=U+PV）、亥姆霍茲自由能（A=U-TS）或吉布斯能（G=U+PV-TS）。但在非平衡態熱力學裡，熵（S）才是最重要的。不可逆轉變被靜熵生成…
平衡热力学
平衡熱力學是一門根據熱力學平衡對系統之間物質和能量的轉換進行研究的學科。「平衡」是指狀態上的平衡。平衡熱力學起源於卡诺循环的分析。例如氣缸一開始是在熱力學平衡狀態，因為燃燒有熱輸入，變得不平衡。在經過一些步驟之後，系統產生功，又恢復到平衡狀態。 在平衡狀態下，系統的熱力位能在平衡狀態。平衡熱力學的中心目的是：給定一個在明確定義平衡之熱力學狀態的系統，加上精確指定的約束，當約束因為而變化時，系統狀態會到哪一個新的平衡狀態。平衡狀態在數學上…
化学热力学
化學熱力學（）是在熱力學定律範疇之下，研究化學反應以及系統狀態之間熱和功的交互關係。化學熱力學不僅包含實驗測定不同的熱力學性質，還應用數學分析來探討化學問題及自發過程。 化學熱力學的建構是基於前兩個熱力學定律，由熱力學第一、第二定律，四個方程式可得到“吉布斯函數”。再由這些方程式對應热力学系統中的熱力學性質推導出相對簡單的數學，由此勾略出化學熱力學的數學架構。 由此可知，化學熱力學不僅是基於熱力學第一和第二定律發展而成，還加入一些數學函…