
【化】 thermodynamic parameter
energetics; thermodynamics
【化】 thermodynamics
【化】 functions of state; state function
热力学态函数(Thermodynamic State Function)是描述系统宏观状态的物理量,其数值仅由系统当前的热力学平衡态决定,与达到该状态的具体路径无关。该概念在经典热力学体系中具有基础性地位,其核心特性体现在以下三方面:
路径独立性
热力学态函数的变化量仅取决于系统的初态与终态,与中间过程无关。例如理想气体的内能(Internal Energy)变化仅由温度变化决定,与加热或做功方式无关(参考:University Physics, Young & Freedman)。
全微分特性
数学上表现为状态量的微分是全微分,满足循环积分$oint dX = 0$。这一特性支撑了热力学势函数(如焓$H=U+pV$)的构造,为化工过程计算提供理论框架(来源:MIT热力学公开课件)。
分类体系
主要包含:
典型态函数包括内能$U$、焓$H$、亥姆霍兹自由能$F$、吉布斯自由能$G$和熵$S$,其中熵作为不可逆过程的判据,在热机效率计算中起关键作用。最新研究指出,非平衡态体系的广义态函数构建仍是统计物理前沿课题(来源:Physical Review E期刊)。
热力学中的态函数(也称状态函数)是描述系统热力学状态的物理量,其数值仅由系统的当前状态决定,与系统达到该状态的路径无关。以下是关键要点:
若将一杯水从25°C加热到50°C,其内能变化 $Delta U$ 仅取决于初温(25°C)和末温(50°C),无论加热方式是电炉还是明火。但过程中传递的热量 $Q$ 会因加热方式不同而不同。
总结来说,态函数是热力学分析的核心工具,其路径无关性为研究能量转化、平衡条件及过程方向性提供了简化框架。
肠纤毛虫磁道写入粗鲁的达玛树脂高产区硅肥国外销货故意为难占有人或房客花青颜料极坐标图卷曲符号居间业卡-普二氏培养基扩散程序酷肖类风湿关节炎因子临界磷脂酶B卵巢丛罗舍耳粉木僵偏心显示强迫对流冷却三元乙丙橡胶防水卷材伸长术舍弃的石切除术受格图表示维-贝二氏智力等级测验