系統屬性注意：共軛變量以斜體顯示

材料特性

• 屬性數據庫

可壓縮性 β = ? {\displaystyle \beta =-}
熱膨脹 α = {\displaystyle \alpha =}

方程式

• 卡諾定理
• 克勞修斯定理
• 基本關系
• 理想氣體定律

• 麥克斯韋關系
• Onsager 互惠關系
• 布里奇曼方程
• 熱力學方程表

潛力

• 自由能
• 自由熵

• 內能 U ( S , V ) {\displaystyle U(S,V)}
• 焓 H ( S , p ) = U + p V {\displaystyle H(S,p)=U+pV}
• 亥姆霍茲自由能 A ( T , V ) = U ? T S {\displaystyle A(T,V)=U-TS}
• 吉布斯自由能 G ( T , p ) = H ? T S {\displaystyle G(T,p)=H-TS}

• 歷史
• 文化

科學家們

• 伯努利
• 玻爾茲曼
• 布里奇曼
• 卡拉西奧多里
• 卡諾
• 克拉佩龍
• 克勞修斯
• 德唐德
• 迪昂
• 吉布斯
• 馮·亥姆霍茲
• 焦耳
• 劉易斯
• 馬修
• 麥克斯韋
• 馮邁耶
• 能斯特
• 昂薩格
• 普朗克
• 蘭金
• 史密頓
• 斯塔爾
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• 湯普森
• 湯姆遜
• 范德瓦爾斯
• 沃特斯頓

其他

• 成核
• 自組裝
• 自組織
• 秩序與混亂

• 類別

• v
• t
• e

非平衡態熱力學是熱力學的一個分支，它處理不處于熱力學平衡但可以用宏觀量（非平衡狀態變量）來描述的物理系統，這些宏觀量表示用于指定熱力學系統的變量的外推 平衡。 非平衡態熱力學關注運輸過程和化學反應的速率。

自然界中發現的幾乎所有系統都不處于熱力學平衡狀態，因為它們會隨著時間的推移而變化或可能被觸發而發生變化，并且持續和不連續地受到進出其他系統的物質和能量通量以及化學反應的影響。 然而，一些系統和過程在有用的意義上足夠接近熱力學平衡，以允許通過當前已知的非平衡熱力學以有用的準確性進行描述。 然而，由于非變分動力學的存在，許多自然系統和過程將始終遠遠超出非平衡熱力學方法的范圍，其中失去了自由能的概念。

非平衡系統的熱力學研究需要比平衡熱力學處理的更一般的概念。 平衡熱力學和非平衡熱力學之間的一個根本區別在于非均勻系統的行為，這需要他們研究反應速率的知識，而這些知識在均勻系統的平衡熱力學中沒有考慮。 這將在下面討論。 另一個根本和非常重要的區別是，一般來說，對于不處于熱力學平衡狀態的系統，很難或不可能用宏觀術語定義某一時刻的熵； 只有在精心選擇的特殊情況下，即那些始終處于局部熱力學平衡的情況下，才能進行有用的近似。

一個深刻的區別將平衡熱力學與非平衡熱力學區分開來。 平衡熱力學忽略了物理過程的時間進程。 相比之下，非平衡熱力學試圖連續詳細地描述它們的時間過程。

平衡熱力學將其考慮限制在具有熱力學平衡初始和最終狀態的過程； 過程的時間進程被故意忽略。 因此，平衡熱力學允許過程通過遠離熱力學平衡的狀態，甚至不能用非平衡熱力學允許的變量來描述，例如溫度和壓力的時間變化率。 例如，在平衡熱力學中，一個過程甚至可以包括非平衡熱力學無法描述的劇烈爆炸。 然而，平衡熱力學確實在理論發展方面使用了準靜態過程的理想化概念。 準靜態過程是沿著熱力學平衡狀態的連續路徑的概念上的（永恒的和物理上不可能的）平滑的數學通道。 這是一個微分幾何的練習，而不是一個可能在現實中發生的過程。