热力学状态函数的特点 (基本特征) 状态函数之间是互相关联的 只能确定体系当时所处的状态。 (1)状态 一定,状态函数一定。 (2)若状态发生变化, 状态函数也随之而变, 且状态函数的变化值只与始态、终态有关, 而与变化途径无关! 其微小变化在数学上是全微分
热力学状态函数的特点 (基本特征) • 状态函数之间是互相关联的 • 只能确定体系当时所处的状态。 (1) 状态 一定,状态函数一定。 (2) 若状态发生变化, 状态函数也随之而变, 且状态函数的变化值只与始态、终态有关, 而与变化途径无关! • 其微小变化在数学上是全微分
状态函数的分类 强度性质(intensive property) 整体=部分温度T,压力P等 表现系统“质”的本质,不具有加和性 广延性质(extensive property). 广延性质的量值与系统中物质的量成正比,在系统内具 有加和性。体积V,物质的量ns等 表现系统“量”的特征,具有加和性
强度性质(intensive property) 整体=部分 温度T,压力P等 广延性质(extensive property) 广延性质的量值与系统中物质的量成正比,在系统内具 有加和性。体积V,物质的量nB等
★过程 (process 过程是系统从一个平衡态到另一个平衡态的途径。 获爨委绕褶天槁裎甏作胃貔星葚募劽桑奢 状态变化的不同情况, 的类型: 恒温过程(isaothermal process):T1=T2=Tex dT=0 恒压过程(isobaric process):P1=p2=Pex dP=0 恒容过程(constant volume process):V1=V2dV=O 绝热过程(adiabatic process):Q=0 可逆过程(reversible process:体系从终态到始态时,消 除了对环境产生的一切影响,可逆过程是理 想化过程,无限接近热力学平衡态
★ 过程 (process) 恒温过程(isaothermal process): T1 = T2 = Tex dT=0 恒压过程(isobaric process): p1 = p2 = pex dP=0 恒容过程(constant volume process): V1 = V2 dV=0 绝热过程(adiabatic process): Q=0 可逆过程(reversible process): 体系从终态到始态时,消 除了对环境产生的一切影响,可逆过程是理 想化过程,无限接近热力学平衡态。 过程是系统从一个平衡态到另一个平衡态的途径。 按照系统和环境相互作用的不同特点和系统 状态变化的不同情况,可把过程区分为不同 的类型:
热和功(heat and work) ★热(2) 环 境 体系与环境之间由于存在温差而传递 热 的能量。用符号Q表示。体系吸热,Q>0; 2>0 <0 体系向环境放热,Q<0。热不是状态函数。 ★功(W) 体 系 体系与环境之间除热之外以其他形式 传递的能量。用符号W表示。环境对系统 做功,W>0;系统对环境做功,W<0。 w>0 w<0 功不是状态函数。 功 体积功: W=-Fex ×I=-pex'AI =-per-3)=-Pex·AV 非体积功:体积功以外的所有其他形式的功
体系与环境之间由于存在温差而传递 的能量。用符号 Q表示。体系吸热,Q>0; 体系向环境放热,Q<0。热不是状态函数。 ★ 热(Q) 热和功 (heat and work) 体系与环境之间除热之外以其他形式 传递的能量。用符号W 表示。环境对系统 做功,W>0;系统对环境做功,W<0。 功不是状态函数。 p V V p V W F l p A l ex ex ex ex 1 2 非体积功: 体积功以外的所有其他形式的功 ★ 功 ( W ) 体积功:
★热力学能(thermodynamic energy) 系统中各物质的各种运动形态的能量之和。包括分子 相互作用的位能,分子的移动能、转动能、振动 能,电子及核的运动能等,用符号U表示。 系统的状态一定,则其热力学能就一定,因此,U是 状态函数,是系统的一个广延性质。热力学能变 化只与始态、终态有关,与变化途径无关。 U)-U1=△U 由于系统内部粒子的运动方式及其相互作用非常复杂, 热力学能的绝对值无法测量,但能测量出其变化 值
系统中各物质的各种运动形态的能量之和。包括分子 相互作用的位能,分子的移动能、转动能、振动 能,电子及核的运动能等,用符号U表示。 系统的状态一定,则其热力学能就一定,因此,U是 状态函数,是系统的一个广延性质。热力学能变 化只与始态、终态有关,与变化途 径无关。 由于系统内部粒子的运动方式及其相互作用非常复杂, 热力学能的绝对值无法测量,但能测量出其变化 值。 U2 U1 U ★热力学能 (thermodynamic energy)