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    不是

    狀態函式概念

    狀態函式是由系統狀態唯一確定的熱力學量,又稱為熱力學函式。有時候也被稱作熱力學勢,但“熱力學勢”更多的時候是特指內能、焓、吉布斯自由能、亥姆霍茨自由能等四個具有能量量綱的熱力學函式。 狀態函式表徵和確定體系狀態的宏觀性質。狀態函式只對平衡狀態的體系有確定值,對於非平衡狀態的體系則無確定值。 在求各種熱力學函式時,通常需要作路徑積分(path integral),若積分結果與路徑無關,該函式稱為狀態函式,否則即稱為非狀態函式。 若定義體系的一個性質A,在狀態1,A有值A1;在狀態2,有值A2,不管實現從1到2的途徑如何,A在兩狀態之間的差值dA≡A2-A1恆成立,則A即稱為狀態函式。 例如:溫度、壓力、體積、密度、能量、形態等,還有熱力學函式:U(內能)、H(焓)、G(吉布斯函式)、F(自由能)、S(熵)等可以定義為體系的一個與路徑無關的性質,而功和熱則不可以,因為功和熱無法與體系的特定狀態聯絡在一起。

    編輯本段特徵

    狀態函式的特徵:1,狀態函式的變化值只取決於系統的始態和終態,與中間變化過程無關;並非所有的狀態函式都是獨立的,有些是相互關聯、相互制約的,例如:對於普通的 溫度-體積 熱力學體系,p(壓強)、V(體積)、T(溫度)、n(物質的量)四個只有三個是獨立的,p與V相互之間常有狀態方程f(p,V)=0相關聯(如理想氣體中pV=nRT)。2,狀態函式的微變dX為全微分。全微分的積分與積分路徑無關。利用這兩個特徵,可判斷某函式是否為狀態函式。3,具有單值性。 有些狀態函式,如V和n,所表示的體系的性質具有加和性,稱體系的量度性質或廣延性質,其自身稱為“廣延量”。有些狀態函式如P和T等,所表示的性質不具有加和性,稱體系的強度性質,其自身稱為“強度量”。

    編輯本段簡單系統的狀態函式

    簡單熱力學系統一般具有以下狀態函式,可以任意選區其中兩個作為獨立變數: .體積 .壓強 .溫度 .熵 .內能 .焓 .吉布斯自由能 .亥姆霍茨自由能

    編輯本段熱力學勢

    上面給出的熱力學函式中,後四個具有能量的量綱,單位都為焦耳,這四個量通常稱為熱力學勢。 內能 U 有時也用E表示 亥姆霍茨自由能 A = U − TS 也常用F表示 焓 H = U + PV 吉布斯自由能 G = U + PV − TS 其中,T =溫度, S =熵, P =壓強, V =體積 分別選取T,S,P,V中的兩個為自變數,它們的微分表示式為: dU = TdS - PdV dF = - SdT - PdV dH = TdS + VdP dG = - SdT + VdP 透過對以上微分表示式求偏導,可以得到T,S,P,V四個變數的偏導數間的“麥氏關係”。

    編輯本段分類

    狀態函式按其性質可分為兩類: 一類是容量性質(又稱廣度性質)。在一定條件下,這類性質的兩隻與體系中所含物質的量成正比關係,具有加和性。如質量、體積、內能等。 另一類是強度性質,其量值與系統中物質的量無關,不具有加和性,僅決定於系統本身的特性。如密度、溫度等

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