状态函数与状态函数法

11模块二：能量转化及计算延迟符状态函数与状态函数法

《冶金物理化学》22延迟符一、状态函数1定义《冶金物理化学》

状态函数是指表征体系特性的宏观性质，多数指具有能量量纲的热力学函数（如内能、焓、吉布斯自由能、亥姆霍茨自由能）。状态函数只对平衡状态的体系有确定值，对于非平衡状态的体系则无确定值。33延迟符一、状态函数2特征《冶金物理化学》I、状态函数是状态的单值函数。II、状态函数的变化值仅取决于体系的始态和终态，与变化的途

径或所采取的措施无关。III、状态函数具有全微分性质IV、状态函数的集合（和、差、积、商）依旧是状态函数。V、并非所有的状态函数都是独立的，有些是相互关联、相互制

约的44延迟符2、状态函数法1定义《冶金物理化学》

状态函数法是指通过虚构途径，利用“状态函数变化只取决于始、末态而与途径无关”特点，估算状态函数变化的方法或思路。状态函数法是热力学处理问题的最基本、最重要的思路之一，其核心是利用状态函数特点，设计有助于解决实际问题的虚拟过程。55延迟符2、状态函数法2设计虚拟过程原则《冶金物理化学》

状态函数法一般致力于解决那些无法通过现有公式直接估算的状态函数变化的问题，途径设计是为这一目标服务的，所以，设计的途径应该尽可能的简洁、清晰，最重要的是易于解决问题。66延迟符2、状态函数法3状态函数法应用《冶金物理化学》应用一利用易于测定的恒容热、恒压热估算体系的在特定条件下的热力学能变和焓变。应用二利用赫斯定律估算难以通过实验测定的反应热数据。77延迟符2、状态函数法3状态函数法应用《冶金物理化学》应用三

估算不可逆过程相变过程的熵变、焓变和吉布斯函数变化。如估算1atm、90

℃下，水汽化过程的熵变

S可逆相变

S2H2O(g,100℃,101.325kPa)

S1H2O(l,100℃,101.325kPa)不可逆相变

S=?H2O(l,90℃,101.325kPa)H2O(g,90℃,101.325kPa)

S388延迟符2、状态函数法3状态函数法应用《冶金物理化学》应用四考察温度对化学反应焓变、熵变、吉布斯函数变化的影响，也就是估算其他温度下化学反应焓变、熵变、吉布斯函数变化。应用五利用已知电极电势估算与之相关的电极电势，如利用φθ（Fe2+/Fe）、φθ（Fe3+/Fe2+）估算φθ（Fe3+/Fe）99延迟符一、状态函数法4补充说明《冶金物理化学》I、状态函数法通过设计途径来计算状态函数的变化量，而不能

用来计算过程函数。II、计算的必须是同一个状态函数的变化量，不同的状态函数

之间，即使它们具有完全相同的量纲，也不能直接加减，

不能写出如下关系ΔH=ΔH1+ΔU21010延迟符一、状态函数法4补充说明《冶金物理化学》III、应清晰区分真实发生的过程和假设的途径。对Q和W，不能

通过虚拟设计的途径来计算。IV、体系发生的过程由几个步骤构成，则每个步骤都是真实发

生的，此时存在Q=Q1+Q2

和W=W1+W2，表示的是两

个步骤的总热和总功。这与状态函数法设计途径解决问题

的思路是截然不同的，需要加以区分。1111延迟符一、状态函数法4补充说明《冶金物理化学》V、真实发生的过程和虚拟设计的途径之间，可以看作一个循环。

所有循环过程的状态函数的变化为零，这对于更为复杂的途径

，有助于快速写出各个步骤之间的量之间的代数关系。1212谢谢延迟符PPT模板下载：/moban/行业PPT模板：/hangye/节日PPT模板：/jieri/PPT素材下载：/sucai/PPT背景图片：/beijing/PPT图表下载：/tubiao/优秀PPT下载：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Excel教程：/excel/资料下载：/ziliao/