热力学计算公式整理

热力学计算公式整理

热力学是研究物质的热与能的转化关系的学科，是广泛应用于化学、

物理、工程等领域的重要理论基础。在热力学计算中，有一系列公式被广

泛应用于热力学参数的计算和分析。

1.热力学基本方程：

对于一个热力学系统，其内部能量U可以由其热力学状态变量来表示，常用的基本方程有：

U=TS-PV+μN

其中，U为内部能量，T为温度，S为熵，P为压力，V为体积，μ为

化学势，N为摩尔数。

2.热力学函数的计算：

(1)焓（H）的计算公式：

H=U+PV

其中，H为焓，U为内部能量，P为压力，V为体积。

(2)外界对系统做的功（W）计算公式：

W=-∫PdV

其中，W为功，P为压力，V为体积，积分为从初态到末态的过程。

(3)熵（S）的计算公式：

dS=dQ/T

其中，S为熵，dS为熵的微分，dQ为系统的热量变化，T为温度。

(4) Helmholtz自由能（A）的计算公式：

A=U-TS

其中，A为Helmholtz自由能，U为内部能量，T为温度，S为熵。

(5) Gibbs自由能（G）的计算公式：

G=U-TS+PV

其中，G为Gibbs自由能，U为内部能量，T为温度，S为熵，P为压力，V为体积。

3.热力学热力学参数的计算：

(1)热容的计算公式：

Cv=(∂U/∂T)V

其中，Cv为定容热容，∂U/∂T为导数，V为体积。

Cp=(∂H/∂T)P

其中，Cp为定压热容，∂H/∂T为导数，P为压力。

(2)趋近于绝对零度时的熵变ΔS的计算公式：

ΔS = Cvln(T2/T1) + Rln(V2/V1)

其中，ΔS为熵的变化，Cv为定容热容，T2和T1为温度的变化，R 为气体常数，V2和V1为体积的变化。

(3)等温过程中的吸热计算公式：

q=ΔH=nCpΔT

其中，q为吸热，ΔH为焓的变化，n为物质的摩尔数，Cp为定压热容，ΔT为温度的变化。

(4)等温过程中的做功计算公式：

w=-ΔG=PΔV

其中，w为做功，ΔG为Gibbs自由能的变化，P为压力，ΔV为体积的变化。

以上是热力学计算中常用的公式整理，它们在实际应用中发挥着重要的作用，可以帮助研究人员计算和分析热力学系统的热力学性质和参数。