八个热力学状态函数分别是什么? 状态函数有哪几个?

作者&投稿:扈国 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
到本节为止,我们以热力学第一、二定律为理论基础,共引出或定义了五个状态函数U、H、S、A、G,再加上p、V、T等共八个最基本最重要的热力学状态函数。它们之间的关系,除它们的定义式H=U+pV,A=U-TS,G=H-TS外,应用热力学第一、二定律还可以推出一些很重要的这些热力学函数间的关系式。
1.热力学基本方程
          dU=TdS-pdV   (1-111)
          dH=TdS+Vdp   (1-112)
        dA=-SdT-pdV (1-113)
          dG=-SdT+Vdp  (1-114)
式(1-111),(1-112),(1-113),(1-114)称为热力学基本方程。具体推导
由四个热力学基本方程,分别加上相应的条件,如
式(1-111),若dV=0;若dS=0 (1-115)
式(1-112),若dp=0;若dS=0 (1-116)
(1-113),若dV=0;若dT=0 (1-117)
式(1-114),若dp=0;若dT=0 (1-118)
  式(1-111)至(1-114)及由它们得到的式(1-115)~(1-118)应用条件是:(i)封闭系统:(ii)无非体积功;(iii)可逆过程。不过,当用于由两个独立变量可以确定系统状态的系统,包括: (i)定量纯物质单相系统;(ii)定量,定组成的单相系统;(iii)保持相平衡及化学平衡的系统时相当于具有可逆过程的条件。

2.吉布斯 - 亥姆霍茨方程
由式(1-118),有
   
即        (1-119)    
同理,有     (1-120)
式(1-119)及(1-120)叫吉布斯-亥姆霍茨方程。

3.麦克斯韦关系式 s        
       (1-121)
                       (1-122)
                      (1-123)
                      (1-124)
式(1-121)~(1-124)叫麦克斯韦关系式。详细推导
  各式表示的是系统在同一状态的两种变化率数值相等。因此应用于某种场合等式右左可以代换。常用的是式(1-123)及式(1-124),这两等式右边的变化率是可以由实验直接测定的,而左边则不能。于是需要时可用等式右边的变化率代替左边的变化率。

八个状态函数分别是什么?~

是:内能U、焓H、熵S,吉布斯自由能G、亥姆霍兹函数A、功W、热量Q。
解释分析:状态函数只有7个,分别是内能U、焓H、熵S,吉布斯自由能G、亥姆霍兹函数A、功W、热量Q,状态函数按其性质可分为两类:
一类是容量性质(又称广度性质)。在一定条件下,这类性质的量只与体系中所含物质的量成正比关系,具有加和性。如质量、体积、内能等。
另一类是强度性质,其量值与系统中物质的量无关,不具有加和性,仅决定于系统本身的特性。如密度、温度等。

相关特征。
1、状态函数的变化值只取决于系统的始态和终态,与中间变化过程无关;并非所有的状态函数都是独立的,有些是相互关联、相互制约的。
例如:对于普通的 温度-体积 热力学体系,p(压强)、V(体积)、T(温度)、n(物质的量)四个只有三个是独立的,p与V相互之间常有状态方程f(p,V)=0相关联(如理想气体中pV=nRT)。
2、状态函数的微变dX为全微分。全微分的积分与积分路径无关。利用这两个特征,可判断某函数是否为状态函数。
3、具有单值性。
4、状态函数的集合(和、差、积、商)也是状态函数。

状态函数有7个,分别是内能U、焓H、熵S,吉布斯自由能G、亥姆霍兹函数A、功W、热量Q。
状态函数,即指表征体系特性的宏观性质,多数指具有能量量纲的热力学函数(如内能、焓、吉布斯自由能、亥姆霍茨自由能)。主要应用于工程领域。状态函数按其性质可分为两类,即广度性质和强度性质,其区别在于是否与物质的量有关。

在一定的条件下,系统的性质不再随时间而变化,其状态就是确定的,系统状态的一系列表征系统的物理量被称为状态函数(state function)。
有时候也被称作热力学势,但“热力学势”更多的时候是特指内能、焓、吉布斯自由能、亥姆霍茨自由能等四个具有能量量纲的热力学函数。
状态函数表征和确定体系状态的宏观性质。状态函数只对平衡状态的体系有确定值,对于非平衡状态的体系则无确定值。

热力学有哪五个热力学函数及其相互间的关系
答:内能U、焓H、亥姆霍茨自由能F、吉布斯自由能G、巨热力势J(这个要涉及到粒子数量N)关系,在不考虑粒子数量n的变化的时候:(积分关系)H = U + PV F = U − TS G = U + PV − TS J = F - μN 考虑粒子数量变化下:(微分关系)dU = Tds - pdV + μdN dH = Tds + ...

热力学参数及其基本性质
答:热力学参数又称为热力学状态函数,能够描述体系的热力学性质。体系的微小变化可以用状态函数的全微分表示。体系状态函数的变化值只与体系的始态和终态有关,而与途径无关。1.焓 (H)焓的基本定义式为 地球化学 式中:U为内能;P为压力;V为体积;三者均为状态函数,因此焓是状态函数。焓虽然具有能量的...

求问什么是状态函数(参数)或热力学函数?
答:实际上,p、V 和 T 也可以是函数,如在麦克斯韦关系中,有 T=(?u/?s)v p=-(?u/?v)s v=(?h/?p)s 等 所以,热力学中状态函数和状态参数没有本质上的区别,它们都是变量,只是在不同的场合,用不同的叫法而已。 功和热都是过程量,它们都不是状态参数(函数),即它们的大小不仅和 ...

热力学参数及其基本性质
答:热力学参数又称为状态函数,通常指能描述系统热力学性质的参数,系统状态的微小变化可以用状态函数的全微分来表示,同时状态函数的变化值只与始态和终态有关,而与途径(历程)无关。4.1.2.1 熵(S)在非等温的状态变化中,与可逆过程相关的可逆功和可逆热都不是状态函数,为了找到一个与可逆热效应有间接...

焓、熵和自由能
答:热力学中用一个与混乱度有关的函数——熵作为混乱度的量度。也就是说,熵是衡量体系内部质点混乱程度或无序程度的函数。对于一个给定的体系,混乱度越大熵越大。熵用符号S表示。在一定条件下,每个体系都有一定的熵值,熵是状态函数。 在化学反应和许多物理过程中是有热量变化的。热量与熵是可以联系起来的。例如在...

怎么用热力学第一定律证明热力学能是状态函数?
答:开放分类: 化学、科学、物理化学、热力学、状态函数enthalpy焓,热函:一个系统中的热力作用,等于该系统内能加上其体积与外界作用于该系统的压力的乘积的总和焓是物体的一个热力学能状态函数,焓变即物体焓的变化量。◆焓和焓变焓是一个状态函数,也就是说,系统的状态一定,焓的值就定了。焓的定义式是这样的:H=U...

什么是状态函数
答:当系统的状态发生改变时,它的一系列性质也随着改变,改变的量,只取决于初态和终态,而与变化时所经历的途径无关。在热力学中,把具有这种特性的物理量叫作状态函数。状态函数是指表征体系特性的宏观性质,多数指具有能量量纲的热力学函数(如内能、焓、吉布斯自由能、亥姆霍茨自由能)。扩展回答 状态...

什么是热力学函数?
答:广度性质和强度性质都是状态函数。状态函数按其性质可分为两类,即广度性质和强度性质,其区别在于是否与物质的量有关。体系的一切宏观性质包括物理性质和化学性质的综合称为状态。一个确定的体系具有一定的状态。描述体系状态的宏观物理量称为状态性质或热力学性质。它是体系的属性,同一体系的各个状态性质...

内能的状态函数是什么意思?
答:△U是热力学能状态函数。物体焓的变化量△H=△U+PV。在只做体积功条件下,△H=Q焓的物理意义,可以理解为恒压和只做体积功的特殊条件下,Q=ΔH,即反应的热量变化。数学上表示经常变化的量,是希腊字母,音译为“得儿它”。在数学的一元二次方程的判别式中△是一个基本判别式的量。热力学能...

焓变怎么理解?
答:1.焓变△H:即物体焓的变化量。焓是物体的一个热力学能状态函数,即热焓。焓变是生成物与反应物的焓值差。作为一个描述系统状态的状态函数,ΔH(焓变)表示的是系统发生一个过程的焓的增量。一个系统中的热力作用,等于该系统内能加上其体积与外界作用于该系统的压强的乘积的总和。即H=U+pV 解读为...