热力学状态函数及其关系式.完整版PPT资料
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dFSdT pdV dGSdTVdp
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)
dU U dS U dV
S V
V S
dH H dS H dp
S V
V S
dF F dT F dV
T V
V T
dG
G dT T VLeabharlann G pTdp
dUTdSpdV
dHTdSVdp
dFSdT pdV dGSdTVdp
U H T S V S p U F p V S S T
T p 2 u V S S V SV
T p
S
V S
p
2H Sp
由于U、H、F、G为状态函数
麦U＝克U斯(S韦，(MV)a，xwHe＝ll ()S关，系五p式)，个F＝F状(T，态V)，函G＝数G(TU，p、) H、S、F、G，以及可以直接测量p、
吉热布力斯 学-状亥态姆函霍V数滋及(、G其ib关bTs系-、H式elmChopltz、)方程Cv等函数，为重要的热力学性质；其中基本
定义：
T
1 V V T p
SpT
V Tp
TV
dHTdSVdp H pTT S pTVV(1TT)
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。
吉布斯-亥姆霍滋(Gibbs-Helmholtz)方程
GH-TS
G＝ H S
TT
G T T p H T T p T S p ＝ T 1 H T p H 1 T T p T S p
热力学状态函数及其关系 式
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(Clausius-Glapeyron)方程 埃阑菲斯特(Ehrenfest)方程 理查德(Richard)规则和楚顿(Trouton)规则
麦克斯韦(Maxwell )关系式
麦克克劳斯 修维斯(-Ｍ克拉am函配w龙e数ll()C关la系为us式iu内s-Gla能peyUron和)方程熵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。 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；
S p 2 F V T T V V T
S p
T
V T
p
2G pT
H p
S
G p
T
V
F G S T V T p
Ｔ
Ｖ
Ｐ
Ｓ
麦克斯维(Ｍamwell)关系式
麦克斯维(Ｍamwell)关系式应用
dUTdSpdV
U VT
TS VT
p
U Tp p VT TT
H=U+pV G=H-TS
H
U
pV
TS F
pV
F=U-TS 麦克斯维(Ｍamwell)关系式应用
麦克斯维(Ｍamwell)关系式应用
TS
G
基尔霍夫(Kirchhoff )公式
G=F+pV 基尔霍夫(Kirchhoff )公式
基尔霍夫(Kirchhoff )公式
理查德(Richard)规则和楚顿(Trouton)规则
1 T
H T p
Cp T
S CP T p T
G T
1T
p
H
GT
T p
H
T2
基尔霍夫(Kirchhoff)公式
吉布斯-亥姆霍滋(Gibbs-Helmholtz)方程
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：
体积功W pdV
第一定律 dUQW dUTdSpdV
可逆过程 dSQ/T
HUpV 微分
d H d U p dVd p
F=U-TS G=H-TS
热力学基本公式
dHTdSVdp
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)
dU U dS U dV
S V
V S
dH H dS H dp
S V
V S
dF F dT F dV
T V
V T
dG
G dT T VLeabharlann G pTdp
dUTdSpdV
dHTdSVdp
dFSdT pdV dGSdTVdp
U H T S V S p U F p V S S T
T p 2 u V S S V SV
T p
S
V S
p
2H Sp
由于U、H、F、G为状态函数
麦U＝克U斯(S韦，(MV)a，xwHe＝ll ()S关，系五p式)，个F＝F状(T，态V)，函G＝数G(TU，p、) H、S、F、G，以及可以直接测量p、
吉热布力斯 学-状亥态姆函霍V数滋及(、G其ib关bTs系-、H式elmChopltz、)方程Cv等函数，为重要的热力学性质；其中基本
定义：
T
1 V V T p
SpT
V Tp
TV
dHTdSVdp H pTT S pTVV(1TT)
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。
吉布斯-亥姆霍滋(Gibbs-Helmholtz)方程
GH-TS
G＝ H S
TT
G T T p H T T p T S p ＝ T 1 H T p H 1 T T p T S p
热力学状态函数及其关系 式
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(Clausius-Glapeyron)方程 埃阑菲斯特(Ehrenfest)方程 理查德(Richard)规则和楚顿(Trouton)规则
麦克斯韦(Maxwell )关系式
麦克克劳斯 修维斯(-Ｍ克拉am函配w龙e数ll()C关la系为us式iu内s-Gla能peyUron和)方程熵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。 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；
S p 2 F V T T V V T
S p
T
V T
p
2G pT
H p
S
G p
T
V
F G S T V T p
Ｔ
Ｖ
Ｐ
Ｓ
麦克斯维(Ｍamwell)关系式
麦克斯维(Ｍamwell)关系式应用
dUTdSpdV
U VT
TS VT
p
U Tp p VT TT
H=U+pV G=H-TS
H
U
pV
TS F
pV
F=U-TS 麦克斯维(Ｍamwell)关系式应用
麦克斯维(Ｍamwell)关系式应用
TS
G
基尔霍夫(Kirchhoff )公式
G=F+pV 基尔霍夫(Kirchhoff )公式
基尔霍夫(Kirchhoff )公式
理查德(Richard)规则和楚顿(Trouton)规则
1 T
H T p
Cp T
S CP T p T
G T
1T
p
H
GT
T p
H
T2
基尔霍夫(Kirchhoff)公式
吉布斯-亥姆霍滋(Gibbs-Helmholtz)方程
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：
体积功W pdV
第一定律 dUQW dUTdSpdV
可逆过程 dSQ/T
HUpV 微分
d H d U p dVd p
F=U-TS G=H-TS
热力学基本公式
dHTdSVdp