熱動平衡

當系統處於平衡狀態時，其宏觀物理性質是不隨時間變化的，但從微觀方面來看，組成系統的粒子卻處於永不停息的熱運動之中。在熱力學中的平衡是動的平衡，故稱作“熱動平衡”。例如，若將兩個處於不同温度的銅塊放在一起，將發生熱量的傳遞，直到兩個物體的温度相同時，這兩個物體就處於熱平衡。液體與其相接觸的飽和蒸氣處於平衡狀態。從宏觀上看，壓強、密度、温度等是不變化的。在這種情況下，分子仍在從液態變成氣態，同時分子以同樣速率從蒸氣回到液體。因此稱這種類型的平衡為熱動平衡。

簡稱平衡態。物質系統在不受外界影響的條件下，宏觀性質不隨時間變化的狀態。對於平衡態應這樣理解：①外界影響是指傳熱和作功；②系統處於平衡態是熱動平衡狀態，系統的宏觀性質不隨時間變化，但微觀上分子的熱運動是永不停息的，通過氣體分子的熱運動和相互碰撞，在宏觀上表現為系統各部分的密度均勻、温度均勻和壓力均勻的熱動平衡狀態；③平衡態是一個理想概念，因為系統達到了平衡態以後，表示系統狀態的宏觀參量仍可能發生離開平衡態的微小偏差；④只有當系統是均勻系(單相系)無外力場作用且處於平衡態對，系統內各部分的宏觀參量才均勻一致，處處相等。 ^[2] 

為了近似地描述恆星大氣的物理狀態，K．史瓦西和米爾恩分別於1906和1921年各自提出了局部熱動平衡假設。根據這個假設，恆星大氣內任一局部小區域，都可以引入一個局部温度來表徵它的熱狀態。在這個小區域內，電子的速度分佈、原子的激發和電離狀態、物質和輻射的相互作用等，都可以用與局部温度等物理參數相對應的熱動平衡關係——麥克斯韋速摩分佈律、玻耳茲曼公式、薩哈公式和基爾霍夫定律等來描述。 ^[3]