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1页，课件共37页，创作于2023年2月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2页，课件共37页，创作于2023年2月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3页，课件共37页，创作于2023年2月第4页，课件共37页，创作于2023年2月由于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5页，课件共37页，创作于2023年2月ＶＴＰＳ麦克斯维(Ｍamwell)关系式第6页，课件共37页，创作于2023年2月麦克斯维(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7页，课件共37页，创作于2023年2月吉布斯-亥姆霍滋(Gibbs-Helmholtz)方程第8页，课件共37页，创作于2023年2月基尔霍夫(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9页，课件共37页，创作于2023年2月

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10页，课件共37页，创作于2023年2月克劳修斯-克拉配龙(Clausius-Glapeyron)方程两相平衡：第11页，课件共37页，创作于2023年2月此式称为克劳修斯—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12页，课件共37页，创作于2023年2月埃阑菲斯特(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13页，课件共37页，创作于2023年2月第14页，课件共37页，创作于2023年2月上式称为埃阑菲斯特方程，是二级相变的基本方程。第15页，课件共37页，创作于2023年2月理查德(Richard)规则和楚顿(Trouton)规则

第16页，课件共37页，创作于2023年2月第17页，课件共37页，创作于2023年2月第18页，课件共37页，创作于2023年2月第19页，课件共37页，创作于2023年2月第20页，课件共37页，创作于2023年2月第21页，课件共37页，创作于2023年2月第22页，课件共37页，创作于2023年2月第23页，课件共37页，创作于2023年2月第24页，课件共37页，创作于2023年2月第25页，课件共37页，创作于2023年2月第26页，课件共37页，创作于2023年2月第27页，课件共37页，创作于2023年2月第28页，课件共37页，创作于2023年2月第29页，课件共37页，创作于2023年2月第30页，课件共37页，创作于2023年2月第31页，课件共37页，创作于2023年2月第32页，课件共37页，创作于2023年2月第33页，课件共37页，创作于2023年2月第34页，课件共37页，创作于2023年2月第35页，课件共37页，创作于2023年2月第二章

热力学状态函数及其关系式第36页，课件共37页，创作于2023年2月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