经过多年发展,电场强化技术已被广泛应用于石油、化工和食品等工业领域。因此,利用外加电场技术来促使球形电介质的相变过程有着广泛的应用前景。在热力学中,球形电介质的相变理论是一个非常值得研究的课题。本文利用静电场对球形电介质的特殊作用,深入研究了静电场对球形介电液滴或球形介电气泡相变过程的影响机理,为进一步将电场应用于球形电介质相变过程中奠定了坚实的理论基础。由经典的热力学基本方程出发,建立由球形电介质组成的热力学理论模型,将电场能量的微分表达式引入系统中得到在静电场作用下系统总自由能的微分表达式。基于自由能平衡判据,可以得到在静电场作用下的平衡条件:力学平衡条件和相平衡条件。由静电场作用下的力学平衡条件推导出球形电介质内外压强差的表达式,发现内外压强差不仅与球形电介质的表面张力有关还与所施加电场的电场强度大小有关。另外,由静电场作用下系统总自由能微分表达式和化学势的定义式,可得静电场作用下球形电介质的化学势的等效表达式。该表达式表明静电场的作用会使球形电介质的化学势减小。基于静电场作用下的相平衡原理,结合电场作用下化学势的表达式和球形电介质的力学平衡条件,理论推导出在静电场作用下球形介电液滴和球形介电气泡的平衡半径。通过对球形电介质半径和平衡半径的比较,可以判断出球形电介质内外化学势的大小关系。根据相变平衡条件可知,若系统不处于平衡状态时,系统将从化学势高的相转变成化学势低的相去。因此,可从热力学理论的角度来分析球形电介质系统将要发生的相变过程。此外,利用广义的Gibbs-Duhem方程,理论推导得到在静电场作用下球形电介质表面张力的表达式。该表达式表明,球形电介质的表面张力不仅与温度有关,还和施加电场的电场强度有关。随着电场强度的增大,表面张力是不断减小的。之后,将静电场作用下表面张力的表达式代入到球形电介质相关的热力学基本方程中,重新对其进行讨论。