2022-2023学年高二物理竞赛课件：多元系的热力学函数和热力学方程13

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多元系的热力学函数和热力学方程2多元系：含有两种或两种以上化学组分的系统。多元系可以是均匀系，也可以是复相系。多元系中既可以发生相变，也可以发生化学变化。

多元系的热力学函数和热力学方程3均匀系（整个系统是单相的或复相系中的一个相），含有k个组元。选T，P，n1,…,nk

为状态参量，则：一、多元单相系的热力学函数和热力学方程4结论：V、U、S、G都是各组元mol数的一次齐函数。若保持系统的T和p不变而令系统中各组元的摩尔数都增为

倍,则(广延量）:5

对于广延量，欧勒定理若函数满足欧勒定理此函数称为的m次齐函数，此式对λ求导数后再令可得：

6因此有：7物理意义：保持温度、压强和其它组元物质的mol数不变的条件下，增加1mol的i组元物质时，系统的体积（内能、熵、化学势）的增量。定义i组元的偏mol体积、内能、熵和偏摩尔化学势：8

二、多元单相系的热力学基本方程求G（T，P，n1，nk）的全微分对于开系：dG=-SdT+Vdp+μdn所以9因为

U=G+TS-PV多元单相系的热力学基本方程化学势也可表为：10因为吉布斯关系结论：在k+2个强度量变数中，只有k+1个是独立的。

11三、多元复相系的热力学函数和热力学基本方程任意一个相的基本方程其中分别是相的温度、压强、内能、熵、体积和相中i组元的mol数和化学势。12由于V、U、S、n的广延性，整个复相系的V、U、S和

组元物质的量为：

13当各相的P相同时：当各相的T相同时：一般情

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