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文档简介

热力学状态函数及其关系式

由热力学基本定律导出的热力学状态函数关系式很多，这些关系式在材料热力学中具有及其重要的地位。H=U+pVG=H-TSF=U-TSG=F+pV

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：熵增加原理例1：1mol理想气体在等温下通过：(1)可逆膨胀，(2)真空膨胀，体积增加到10倍，分别求其熵变，并判断过程的可逆性。解：（1）可逆膨胀∴（1）为可逆过程解：（2）真空膨胀∴（2）为不可逆过程熵是状态函数，始终态相同熵变也相同。（系统未吸热，也未做功）例1：1mol理想气体在等温下通过：(1)可逆膨胀，(2)真空膨胀，体积增加到10倍，分别求其熵变，并判断过程的可逆性。热力学第二定律的本质和熵的统计意义热力学第二定律的本质QW(无序)(有序)非自发自发

一切自发变化都是向着混乱程度增大的方向进行的，而隔离系统中自发变化又是向S增加的方向进行。因此S是系统的混乱度的一种量度。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)ＶＴＰＳ麦克斯维(Ｍamwell)关系式麦克斯维(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。吉布斯-亥姆霍滋(Gibbs-Helmholtz)方程基尔霍夫(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。

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。克劳修斯-克拉配龙(Clausius-Glapeyron)方程两相平衡：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。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。上式称为埃阑菲斯特方程，是二级相变的基本方程。理查德(Richard)规则和楚顿(Trouton)规则

第二章

热力学状态函数及其关系式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(

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