第二章热力学状态函数及其关系式

第二章热力学状态函数及其关系式第一页，共三十七页，2022年，8月28日H=U+pVG=H-TSF=U-TSG=F+pVHUpVTSTSFpVG

五个状态函数U、H、S、F、G，以及可以直接测量p、V、T、Cp、Cv等函数，为重要的热力学性质；其中基本函数为内能U和熵S，具有明确的物理意义，其他H、F、G是基本状态函数的组合。

当封闭体系进行只做体积功的可逆过程时，由第一定律和第二定律可以得出热力学基本公式：第二页，共三十七页，2022年，8月28日第一定律体积功可逆过程微分F=U-TSG=H-TS热力学基本公式第三页，共三十七页，2022年，8月28日第四页，共三十七页，2022年，8月28日由于U、H、F、G为状态函数U＝U(S，V)，H＝(S，p)，F＝F(T，V)，G＝G(T，p)第五页，共三十七页，2022年，8月28日ＶＴＰＳ麦克斯维(Ｍamwell)关系式第六页，共三十七页，2022年，8月28日麦克斯维(Ｍamwell)关系式应用

定义：

由于膨胀系数αT可以通过测量得到，因此可用上两式得到某温度下材料的S和H随压力的变化。第七页，共三十七页，2022年，8月28日吉布斯-亥姆霍滋(Gibbs-Helmholtz)方程第八页，共三十七页，2022年，8月28日基尔霍夫(Kirchhoff)公式盖斯定律：化学反应不管是一步完成还是多步完成，其热效应相同。298K和105Pa热效应，标准反应热。第九页，共三十七页，2022年，8月28日

基尔霍夫公式（定律）：某一化学反应的热效应随温度而变化是由于生成物和反应物的热容不同引起的，热效应随温度的变化率等于等压热容之和减去反应物等压热容之和。第十页，共三十七页，2022年，8月28日克劳修斯-克拉配龙(Clausius-Glapeyron)方程两相平衡：第十一页，共三十七页，2022年，8月28日此式称为克劳修斯—克拉佩龙方程。该方程用于研究一级相变时压力对平衡相变温度的影响。第十二页，共三十七页，2022年，8月28日埃阑菲斯特(Ehrenfest)方程

对于二级相变，由于相交时没有墒的突变和体积突变，所以克—克方程将成为dp/dV＝0/0，要研究压力对平衡相变温度的影响，需要用埃阑菲斯特方程。第十三页，共三十七页，2022年，8月28日第十四页，共三十七页，2022年，8月28日上式称为埃阑菲斯特方程，是二级相变的基本方程。第十五页，共三十七页，2022年，8月28日理查德(Richard)规则和楚顿(Trouton)规则

第十六页，共三十七页，2022年，8月28日第十七页，共三十七页，2022年，8月28日第十八页，共三十七页，2022年，8月28日第十九页，共三十七页，2022年，8月28日第二十页，共三十七页，2022年，8月28日第二十一页，共三十七页，2022年，8月28日第二十二页，共三十七页，2022年，8月28日第二十三页，共三十七页，2022年，8月28日第二十四页，共三十七页，2022年，8月28日第二十五页，共三十七页，2022年，8月28日第二十六页，共三十七页，2022年，8月28日第二十七页，共三十七页，2022年，8月28日第二十八页，共三十七页，2022年，8月28日第二十九页，共三十七页，2022年，8月28日第三十页，共三十七页，2022年，8月28日第三十一页，共三十七页，2022年，8月28日第三十二页，共三十七页，2022年，8月28日第三十三页，共三十七页，2022年，8月28日第三十四页，共三十七页，2022年，8月28日第三十五页，共三十七页，2022年，8月28日第二章

热力学状态函数及其关系式第三十六页，共三十七页，2022年，8月28日状态函数关系式麦克斯韦(Maxwell

)关系式吉布斯-亥姆霍滋(Gibbs-Helmholtz)方程基尔霍夫(Kirchhoff)公式克劳修斯-克拉配龙(Clausiu