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第二章 均匀物质的热力学性质 热力学 ∙ 统计物理讲义
第二章 均匀物质的热力学性质
§2.1 内能、焓、自由能和吉布斯函数的全微分
状态参量与状态函数的选取：
状态参量：压强 p 、体积 V 、温度 T 、熵 S .
状态函数：内能 U 、焓 H 、自由能 F 、吉布斯函数 G .
将状态函数与状态参量按照如下方式组合：
( ) ( ) ( ) ( )
U = U S, V H = H S, p F = F T, V G = G T, p
1. 内能的全微分
只考虑体积变化功，热力学的基本微分方程：
( )
dU = TdS − pdV 2.1.1
内能 U 作为 S 、V 的函数的全微分为：
∂U ∂U
( )
dU = ∂S dS + ∂V dV 2.1.2
( ) ( )
比较式 2.1.1 与式 2.1.2 可得：
∂U ∂U
∂S = T ∂V = −p
考虑到求偏导数的可以交换，即 = ，可以得到
∂T ∂p
( )
∂V = − ∂S 2.1.3
2. 焓的全微分
状态函数焓 H 的定义式：
H = U + pV
对焓 H 求微分得：
dH = dU + pdV + Vdp
( )
将式 2.1.1 带入得到：
( )
dH = TdS + Vdp 2.1.4
焓 H 作为 S 、p 的函数的全微分为：
dH = ∂H dS + ∂H dp ( )
2.1.
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