㈠ 狀態函數
熱力學體系的性質是隨體系狀態的變化而變化的,體系的這些性質又稱為狀態函數。用以描述地球化學體系的狀態函數主要有自由能(G)、功函(F)、內能(U)、焓(H)、熵(S)、溫度(T)、壓力(P)、體積(V)、化學位(μ)。
由式(4.1),對於封閉體系,第一、第二定律的結合式可表述為:
dU=TdS-PdV (4.3)
式(4.3)稱為第一和第二定律的聯合形式,它適用於封閉體系的可逆過程。此式中包括了描述體系熱力學性質的所有主要變數 P,V,T,U,S。其他熱力學變數,如焓(H)、功函(F)和自由能(G)都可以由它們推演而得,它們的表達式的微分形式分別為:
焓(H): dH=TdS-VdP (4.4)
功函(F): dF=-SdT-PdV (4.5)
自由能(G): dG=-SdT+VdP (4.6)
對於多相多組分體系,上述表達式中還應加入化學位的貢獻:
地球化學原理與應用
地球化學原理與應用
地球化學原理與應用
地球化學原理與應用
不同類型變數表徵的特徵函數用於處理不同條件下的熱力學問題。地球化學研究中主要涉及T和P及與化學位有關的組分活度ai為變數的熱力學問題,因而自由能G在地球化學熱力學中具有重要地位。
㈡ 化學中什麼叫狀態函數,T,Q,P,U這四個函數哪個是狀態函數,為什麼
就是只隨狀態改變而改變的量 不遂過程不同而改變的量 T,Q,P,U這幾個能不能說清楚點是什麼意義 能表示很多東西的
㈢ 物理化學中哪些屬於狀態函數,哪些是過程函數
狀態函數:內能U,焓H,熵S,吉布斯自由能G,亥姆霍茲函數A
過程函數:功W,熱量Q
㈣ 什麼是狀態函數
當系統的狀態發生改變時,它的一系列性質也隨著改變,改變的量,只取決於初態和終態,而與變化時所經歷的途徑無關。在熱力學中,把具有這種特性的物理量叫作狀態函數。狀態函數是指表徵體系特性的宏觀性質,多數指具有能量量綱的熱力學函數(如內能、焓、吉布斯自由能、亥姆霍茨自由能)。
擴展回答
狀態函數按其性質可分為兩類:
1、一類是容量性質(又稱廣度性質)。在一定條件下,這類性質的量只與體系中所含物質的量成正比關系,具有加和性。如質量、體積、內能等。
2、另一類是強度性質,其量值與系統中物質的量無關,不具有加和性,僅決定於系統本身的特性。如密度、溫度等。
狀態函數特點:
1、狀態函數的變化值只取決於系統的始態和終態,與中間變化過程無關;並非所有的狀態函數都是獨立的,有些是相互關聯、相互制約的。
2、狀態函數的微變dX為全微分。全微分的積分與積分路徑無關。利用這兩個特徵,可判斷某函數是否為狀態函數。
3、具有單值性。
4、狀態函數的集合(和、差、積、商)也是狀態函數。
㈤ 化學中什麼叫狀態函數什麼叫狀態
熱力學不能指出最少需要指定哪幾個性質,系統才處於定態。但廣泛的實驗事實證明:對於沒有化學變化、只含有一種物質的均相封閉系統,一般來說只要指定兩個強度性質,其他的強度性質也就隨之而定了。如果再知道了系統的總量,則廣度性質也就定了。例如從摩爾體積和系統的物質的量,就可以算出系統的總體積。在熱力學中把用以描述系統狀態的參數稱為狀態參數(state
parameter)
-----物理化學(第五版)
高等教育出版社
簡單來說狀態就是當溫度、體積、壓強等物理量定了後系統所處的一種狀態,而狀態函數就是決定系統狀態的函數
㈥ 化學中什麼叫狀態函數,T,Q,P,U這四個函數哪個是狀態函數,為什麼
狀態函數的定義就是只和系統當時的狀態有關,與它所經歷的過程無關的描述一個系統某個狀態的函數。
T,P是狀態函數,它和一個系統之前經歷的路徑無關,是描述一個狀態的,比如現在的溫度是273.15K,和它是有100K變到273.15K,還是200K變到273.15K無關,現在這個狀態就是273.15K
而Q和U不是狀態函數,因為無法測量出一個系統的Q和U,只能通過一個狀態到另一個狀態,它們的變化量得到一個值,那麼這個值肯定就和它經歷的路徑有關系。
剛復習完物化,一點淺見。
㈦ 大學常見的狀態函數
大學中狀態函數有哪些
2020-11-20 20:15:08
1.大學化學 當系統的什麼確定時,各狀態函數皆有確定值
狀態函數:表徵和確定體系狀態的宏觀性質。
在求各種熱力學函數時,通常需要作路徑積分(pathintegral),若積分結果與路徑無關,該函數稱為狀態函數,否則即稱為非狀態函數o例如:溫度、壓力、體積、密度、能量、形態等,還有熱力學函數:U、H、G、S等。狀態函數的特徵:狀態函數的變化值只取決於系統的始態和終態,與中間變化過程無關。
並非所有的狀態函數都是獨立的,有些是相互關聯、相互制約的。例如:P、V、T、n四個只有三個是獨立的。
有些狀態函數,如V和n,所表示的體系的性質具有加和性,稱體系的量度性質或廣延性質。有些狀態函數如P和T等,所表示的性質不具有加和性,稱體系的強度性質。
態函數熱力學函數(熱力學參數)是描述處於平衡態的熱力學系統的宏觀物理量。處於平衡態的熱力學系統,各宏觀物理量具有確定的值,並且這些物理量僅由系統所處的狀態所決定,與達到平衡態的過程無關,所以也被稱之為狀態函數。
熱力學函數有時候也被稱作熱力學勢,但「熱力學勢」的時候是特指下面提到的四個具有能量量綱的熱力學函數。系統的熱力學函數一般存在一定的相互依存關系,可以任意選取其中的獨立變數,而把其他的量看作它們的函數。
熱力學函數只間的依存關系具有普適性。簡單系統的的熱力學函數簡單熱力學系統一般具有以下熱力學函數,可以任意選區其中兩個作為獨立變數:.體積.壓強.溫度.熵.內能.焓.吉布斯自由能.亥姆霍茨自由能熱力學勢上面給出的熱力學函數中,後四個具有能量的量綱,單位都為焦耳,這四個量通常稱為熱力學勢。
內能U有時也用E表示亥姆霍茨自由能A=U−TS也常用F表示焓H=U+PV吉布斯自由能G=U+PV−TS其中,T=溫度,S=熵,P=壓強,V=體積分別選取T,S,P,V中的兩個為自變數,它們的微分表達式為:dU=TdS-PdVdF=-SdT-PdVdH=TdS+VdPdG=-SdT+VdP通過對以上微分表達式求偏導,可以得到T,S,P,V四個變數的偏導數間的「麥氏關系」。
2.什麼是狀態函數
狀態函數,即指表徵體系特性的宏觀性質,多數指具有能量量綱的熱力學函數(如內能、焓、吉布斯自由能、亥姆霍茨自由能)。主要應用於工程領域。
狀態函數只對平衡狀態的體系有確定值,其變化值只取決於系統的始態和終態。另外,狀態函數之間相互關聯、相互制約。
狀態函數按其性質可分為兩類,即廣度性質和強度性質,其區別在於是否與物質的量有關。
體系的一切宏觀性質包括物理性質和化學性質的綜合稱為狀態。一個確定的體系具有一定的狀態。描述體系狀態的宏觀物理量稱為狀態性質或熱力學性質。它是體系的屬性,同一體系的各個狀態性質之間是相互關聯和制約的,通常可用連續函數來表達。
其中某幾個性質確定以後,其他所有的性質隨之而確定。所以要描述一個體系的狀態,沒有必要把所有的性質都加以說明。
例如,對於理想氣體,可以把描述狀態性質的等式V=nRT/P用V=f(n,T,P)函數關系來表示。我們把n,T,p這類作為描述狀態性質所需的最少獨立變數稱為狀態變數,而把V這類依賴其他狀態變數的狀態性質稱為狀態函數。
㈧ 化學中狀態和狀態函數的區別
1.化學中狀態函數是指表徵體系特性的宏觀性質,多數指具有能量量綱的熱力學函數(如內能、焓、吉布斯自由能、亥姆霍茨自由能)。狀態函數只對平衡狀態的體系有確定值,其變化值只取決於系統的始態和終態。另外,狀態函數之間相互關聯、相互制約。狀態函數按其性質可分為兩類,即廣度性質和強度性質,其區別在於是否與物質的量有關。 2. 事物表現出來的形態比如:固態、液態、氣態、等離子態、玻愛凝聚、態費米子、凝聚態、中子態、超導態、超流態、超固態。
㈨ 化學中什麼叫狀態函數,T,Q,P,U這四個函數哪個是狀態函數,為什麼
就是只隨狀態改變而改變的量 不遂過程不同而改變的量 T,Q,P,U這幾個能不能說清楚點是什麼意義 能表示很多東西的
㈩ 化學中什麼叫狀態函數什麼叫狀態
在一定的條件下,系統的性質不再隨時間而變化,其狀態就是確定的,系統狀態的一系列表徵系統的物理量被稱為狀態函數。狀態函數,即指表徵體系特性的宏觀性質,多數指具有能量量綱的熱力學函數(如內能、焓、吉布斯自由能、亥姆霍茨自由能)。主要應用於工程領域。
環境中化學物質的原子狀態和分子的結構、元索和各種化 學物種存在的形式叫狀態。
(10)有機化學中的狀態函數有哪些擴展閱讀
狀態函數特徵
1、狀態函數的變化值只取決於系統的始態和終態,與中間變化過程無關;並非所有的狀態函數都是獨立的,有些是相互關聯、相互制約的。
例如:對於普通的 溫度-體積 熱力學體系,p(壓強)、V(體積)、T(溫度)、n(物質的量)四個只有三個是獨立的,p與V相互之間常有狀態方程f(p,V)=0相關聯(如理想氣體中pV=nRT)。
2、狀態函數的微變dX為全微分。全微分的積分與積分路徑無關。利用這兩個特徵,可判斷某函數是否為狀態函數。
3、具有單值性。
4、狀態函數的集合(和、差、積、商)也是狀態函數。