Các thông số trạng thái của một hệ không phải là độc lập với nhau. Khi
một thông số trạng thái này thay đổi, có thể gây nên sự thay đổi của thông số
trạng thái khác. Nghĩa là tồn tại mối liên hệ giữa các thông số trạng thái của
một hệ. Những biểu thức liên hệ giữa các thông số trạng thái của một hệ được gọi là phương trình trạng thái của hệ đó.
Đối với hệ là một khối khí, thực nghiệm chứng tỏ rằng, ba thông số trạng
thái : thể tích V, áp suất p và nhiệt độ T không độc lập với nhau. Trong ba
thông số, chỉ có hai thông số là độc lập, thông số còn lại là phụ thuộc. Mối
liên hệ giữa ba thông số này có thể biểu diễn bởi một phương trình trạng thái
có dạng tổng quát
f(p,V,T) = 0
Nếu có một thông số trạng thái nào đó của hệ thay đổi, thì xảy ra sự thay đổi trạng thái của hệ nhiệt động, mà được gọi là quá trình nhiệt động học. Quá trình nhiệt động học là quá trình thay đổi trạng thái của hệ nhiệt động.
5.1.3. Trạng thái cân bằng và quá trình cân bằng a/ Trạng thái cân bằng a/ Trạng thái cân bằng
Một hệ, không trao đổi chất lẫn trao đổi năng lượng với bên ngoài, được gọi là hệ cô lập.Thực nghiệm chứng tỏ rằng, một hệ cô lập, bất kể lúc
đầu ở trạng thái thế nào, cuối cùng cũng sẽ tiến tới một trạng thái không đổi nào đấy. Trạng thái cuối cùng không đổi theo thời gian này gọi là trạng thái
cân bằng. Vậy, trạng thái cân bằng của một hệ là trạng thái không biến đổi theo thời gian và tính bất biến đó không phụ thuộc vào các quá trình của ngoại vật. Một trạng thái cân bằng được xác định bởi một số thông số
nhiệt động nào đó. Đối với hệ là một khối khí lý tưởng, mỗi trạng thái cân
bằng của nó được xác định bởi hai trong số ba thông số p, V, T. Thông
thường, ta chọn hai thông số p và V để xác định một trạng thái cân bằng. Một
trạng thái cân bằng như vậy có thể được biểu diễn bởi một điểm trên đồ thị pV (được gọi là giản đồ pV).