（2）电池工作时通过的电流应无穷小，也就是说在无限接近平衡的条件下工作。 满足以上两个条件的电池即是可逆电池，构成可逆电池的电极都是可逆电极。实际上并不是所有的电池都是可逆的。例如，将金属铜和锌插入HCl溶液中构成的电池就不是可逆电池。

再引入一个概念，那就是吉布斯函数，又叫作吉布斯自由能。吉布斯自由能定义：G=H-TS。G是一个由H和T，S组合得到的物理量，它具有能量的量纲。由于H，S，T都是状态函数，因而G也必然是一个状态函数。当体系发生变化时，G也随之变化。其改变值△G，称为体系的吉布斯自由能变，只取决于变化的始态与终态，而与变化的途径无关： △G=G终-G始

按照吉布斯自由能的定义，可以推出当体系从状态1变化到状态2时，体系的吉布斯自由能变为：

△G=G2-G1=△H-△(TS)

对于等温条件下的反应，有T1=T2=T，则△G=G2-G1=△H-T△S。 （1）

在等温等压条件下，△G等于可逆过程的非体积功，对于燃料电池，非体积功就是电功，因此对于可逆电池有△G=Wr'。

燃料电池的电化学反应在等温状态下进行，这使得反应过程中的熵增减小，正是因为这种等温反应，反应物中的火用没有消耗在使产物温度升高上，而是被更多地转化为电能，反应过程中的不可逆损失与燃烧过程相比大大减少，从而提高了热力学效率。

岩石在变形破坏过程中始终不断与外界交换着物质和能量 ，岩石的热力学状态也相应的不断发生变化。根据非平衡热力学理论，从理论上解释了岩石变形破坏过程的能量耗散及能量释放特征。在岩石的变形破坏 过程中，热量供给和岩石体积元的形状及位置变化作为岩石体积元内塑性硬化、微缺陷形成等的能量源，导致弥散在岩石内部的微缺陷不断演化 ，从无序分布逐渐向有序发展，形成宏观裂纹，最终宏观裂纹沿某一方位汇聚形成大裂纹导致整体失稳(灾变)。从力学角度而言，它实际上就是一个从局部耗散到局部破坏最终到整体灾变的过程。从热力学上看，岩石(岩体)这一变形、破坏、灾变过程是一种能量耗散的不可逆过程 ，包含能量耗散和能量释放。两者关系：岩体总体灾变实质上是能量耗散和能量释放的全过程 ，而灾变瞬间是以能量释放作为主要动力。

岩石变形破坏过程中的能量守恒：在岩石的变形破坏过程中，环境提供的能量包括外力所作的功和环境温度带来的热能 。根据热力学第一定律 ，这些能量将转化为岩石的动能 、势能及内能。不妨将岩石抽象为由一系列体积元组成的连续介质，每一体积元包含特定的矿物或类矿物成分以及其它岩石组织。当体积元足够小时，是满足非平衡热力学的局域平衡假设的。

在外载的作用下，岩石体积元将发生变形，当所考察的时间步长较小时，这一变形可视为小变形。在一般情况下，对于岩石的变形破坏过程分析并不考虑体力的影响。岩石体积元的内能变化取决于4部分，一是静水应力作用下体积变形引起的，二是应力偏量作用下形状变化引起的，三是应力偏量作用下位置转动引起的，四就是热量流动引起的。除热流外，其余3 部分均与内力有关，可将其统称为内力能的增量 ，而热流部分则可称为热能的增量Q。于是单位时间内岩石体积元中内能的增量u 等于内力能增量 与热能增量Q之和。可见，在岩石变形破坏过程中，岩石的内能变化主要取决于内力的变化以及热量的流动。由于应力偏量的贡献为非散度 形式 ，说明体积元 的内能并不是一个守恒量 。也就是说，由于应力偏量的作用，使得体积元内能的变化不一定仅仅由外部环境获得，还可能由体积元内部的能量源—— 内力能产生。因此，岩石在变形破坏过程中的能量守恒是一个动态的过程，表现为外载机械能 、热能与岩石内能的转化与平衡。

生活中无处不存在热力学现象，热力学现象的本质和原理亦来自生活。其实我们身边经常可以看到很多和热力学有关的现象，只是我们经常是不会去用学过的知识很好的联系和分析它。比如家里用的空调，热水器，抽水泵，高压锅等等，都是我们身边很轻易就可以看到的例子。

高压锅，大家并不陌生，还有很多家庭用来烧饭用的，我们来了解一下它工作时候的一些原理。刚开始高压锅里面主要含有水和对应的食物，主要的变化过程是水和水蒸气的变化，密封高压锅里面的水经加热慢慢达到对应的温度压力下的饱和水，这个过程为预热阶段，所吸收的热量称为液体热。继续加热处于湿蒸汽状态，在此过程中对应的温度压力不变，称为饱和压力和饱和温度，一直到高压锅里面的水加热成干饱和蒸汽，这个过程称为气化阶段，所吸收的热量称为汽化潜热。继续对干饱和蒸汽加热，达到过热状态，即得到过热蒸汽。这主要是高压锅内部水和水蒸气的变化情况。接着从过路内部压力和外部压力来分析高压锅气阀工作情况。每个高压锅都有对应的工作压力和压力释放阀动作值，一般高压锅工作压力在80kpa左右，压力释放阀动作值在120kpa左右，也就是说过热蒸汽继续加热到，压力阀外部压力和重力之和与内部气体的压力相平衡的时候就会将压力阀间歇性的顶起来，在内外压力差变化的时候内部高温高压蒸汽不断地派出去，里面的蒸汽比容将会随着时间的加长增大，里面的食物主要是靠着一定时间的高温高压蒸汽的作用煮烂煮熟。

空调也是我们生活中随处可见的制冷制热器。它主要是利用工质在压缩膨胀过程中吸热放热来实现制冷制热的。空调制冷原理：空调器通电后，制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器。同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围的热量。同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换，并将放热后变冷的空气送向室内。如此室内空气不断循环流动，达到降低温度的目的。 制热工作原理：热泵制热是利用制冷系统的压缩冷凝器来加热室内空气。空调器在制冷工作时，低压制冷剂液体在蒸发器内蒸发吸热而高温高压制冷剂在冷凝器内放热冷凝。热泵制热是通过电磁换向，将制冷系统的吸排气管位置对换。原来制冷工作蒸发器的室内盘管变成制热时的冷凝器，这样制冷系统在室外吸热向室内放热，实现制热的目的。