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本篇文章给大家谈谈状态函数,以及状态函数的定义对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏佰雅经济喔。
状态函数就是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,其变化值只取决于系统的始态和终态。另外,状态函数之间相互关联、相互制约。状态函数按其性质可分为两类,即广度性质和强度性质,其区别在于是否与物质的量有关。
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状态函数按其性质可分为两类:
一类是容量性质(又称广度性质)。在一定条件下,这类性质的量只与体系中所含物质的量成正比关系,具有加和性。如质量、体积、内能等。
另一类是强度性质,其量值与系统中物质的量无关,不具有加和性,仅决定于系统本身的特性。如密度、温度等。
状态函数,即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)。主要应用于工程领域。
状态函数只对平衡状态的体系有确定值,其变化值只取决于系统的始态和终态。另外,状态函数之间相互关联、相互制约。
状态函数按其性质可分为两类,即广度性质和强度性质,其区别在于是否与物质的量有关。
体系的一切宏观性质包括物理性质和化学性质的综合称为状态。一个确定的体系具有一定的状态。描述体系状态的宏观物理量称为状态性质或热力学性质。它是体系的属性,同一体系的各个状态性质之间是相互关联和制约的,通常可用连续函数来表达。
其中某几个性质确定以后,其他所有的性质随之而确定。所以要描述一个体系的状态,没有必要把所有的性质都加以说明。
例如,对于理想气体,可以把描述状态性质的等式V=nRT/P用V=f(n,T,P)函数关系来表示。我们把n,T,p这类作为描述状态性质所需的最少独立变量称为状态变量,而把V这类依赖其他状态变量的状态性质称为状态函数。
状态函数与状态变量并非绝对的,要根据研究体系的特点、复杂性和处理问题的方法,把体系的热力学性质选择几个是独立变量,其余状态性质都与这些独立变量存在函数关系,通常选取体系中易于测定的性质作为独立变量,而把其他性质表示为这些独立变量的函数。
状态性质分为广度性质(extensive properties)或称容量性质(capacity properties)和强度性质(intensive properties)容量性质:其数值与体系中物质的量成正比。
如 V W U状态性质等。该性质在一定条件下具有加和性。强度性质:其数值与体系中物质的量无关,不具有加和性如 T、P 等。
扩展资料:
状态函数具有如下特点:
(1)体系状态一定,状态函数就有定值;
(2)状态函数的改变值仅决定始终态与变化的途径无关;
(3)体系恢复到原来的状态,状态函数恢复到原值;
(4)状态函数是单值、连续、可微函数。
(5)状态函数的变化值只取决于系统的始态和终态,与中间变化过程无关;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。
例如:对于普通的 温度-体积 热力学体系,p(压强)、V(体积)、T(温度)、n(物质的量)四个只有三个是独立的,p与V相互之间常有状态方程f(p,V)=0相关联(如理想气体中pV=nRT)。
(6)状态函数的微变dX为全微分。全微分的积分与积分路径无关。利用这两个特征,可判断某函数是否为状态函数。
参考资料来源:百度百科-状态函数
状态函数:内能U、焓H、熵S、吉布斯自由能G、亥姆霍兹函数A。
状态函数(statefunction),即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,其变化值只取决于系统的始态和终态。另外,状态函数之间相互关联、相互制约。状态函数按其性质可分为两类,即广度性质和强度性质,其区别在于是否与物质的量有关。
相关信息:
状态函数是由系统的状态决定的性质。当状态一定,状态函数的数值也一定,如果状态发生变化,则相应的状态函数的变化值仅与系统的初态与终态有关,而不问在此初终态间所经历的具体过程如何。温度、压力、体积、内能等都是状态函数。
例如:系统由1.01325x10帕273K变为3.03975x10帕298K,压力变化即为2.02650x10帕,温度变化即为25K,与如何变化的具体过程无关。状态函数的微分必定是全微分。
热力学体系的性质是随体系状态的变化而变化的,体系的这些性质又称为状态函数。用以描述地球化学体系的状态函数主要有自由能(G)、功函(F)、内能(U)、焓(H)、熵(S)、温度(T)、压力(P)、体积(V)、化学位(μ)。
由式(4.1),对于封闭体系,第一、第二定律的结合式可表述为:
dU=TdS-PdV (4.3)
式(4.3)称为第一和第二定律的联合形式,它适用于封闭体系的可逆过程。此式中包括了描述体系热力学性质的所有主要变量 P,V,T,U,S。其他热力学变量,如焓(H)、功函(F)和自由能(G)都可以由它们推演而得,它们的表达式的微分形式分别为:
焓(H): dH=TdS-VdP (4.4)
功函(F): dF=-SdT-PdV (4.5)
自由能(G): dG=-SdT+VdP (4.6)
对于多相多组分体系,上述表达式中还应加入化学位的贡献:
地球化学原理与应用
地球化学原理与应用
地球化学原理与应用
地球化学原理与应用
不同类型变量表征的特征函数用于处理不同条件下的热力学问题。地球化学研究中主要涉及T和P及与化学位有关的组分活度ai为变量的热力学问题,因而自由能G在地球化学热力学中具有重要地位。
状态函数指的是:
状态函数,即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,主要应用于工程领域。状态函数只对平衡状态的体系有确定值,其变化值只取决于系统的始态和终态。另外,状态函数之间相互关联、相互制约。
状态函数的特征:
1、状态函数的变化值只取决于系统的始态和终态,与中间变化过程无关;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。
2、状态函数的微变dX为全微分。全微分的积分与积分路径无关。利用这两个特征,可判断某函数是否为状态函数。
3、状态函数具有单值性。
4、状态函数的集合(和、差、积、商)也是状态函数。
状态函数的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,更多关于状态函数的定义、状态函数的信息别忘了在本站进行查找喔。
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