《热力学第二定律2.9g函数f函数》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热力学第二定律2.9g函数f函数（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第九节 吉布斯能和亥姆霍兹能,一. 热力学第一、第二定律联合表达式,第二定律,即 TdS Q,二. 亥姆霍兹（Helmholtz）能F,若过程是恒温恒容W = 0，即T系= T环 = 常数，W体积 = 0,d (TS)dU 0,d (UTS) 0,1. 定义 F = U TS为亥姆霍兹能,F为状态函数，有能量量纲，容量性质，其绝对值未知,2F判据：,自发过程向着F减少的方向进行，直到不再减少，F= 0,二. 亥姆霍兹（Helmholtz）能F,3. F的物理意义,F没有物理意义，F在特定条件下有物理意义,联合表达式 TdSdU -W,恒温可逆时 d ( U TS ) =-Wr,F = Wr,F
2、 = Wr,F 物理意义：,恒温可逆条件下，系统亥姆霍兹能的减少等于其对外做的最大功 。,恒温恒容可逆条件下，系统亥姆霍兹能的减少等于其对外做的最大非体积功 。,二. 亥姆霍兹（Helmholtz）能F,4恒温、W =0条件下 F的计算,F是状态函数，只要始终态确定， F为定值 计算时，可按可逆过程处理：,可逆过程体积功计算：,F =Wr, 体积,由U 和S计算：,F =U -TS,三吉布斯（Gibbs）能G,若过程是恒温恒压W = 0，即 T系= T环 = 常数，p系 = p环 = 常数,联合表达式 TdSdU -W,d (U+pVTS) 0,1. 定义 G = H TS为吉布斯能,G为状态
3、函数，有能量量纲，容量性质，其绝对值未知。,2G判据：恒温恒压，W = 0时,G 0,自发过程向着G减少的方向进行，直到不再减少，G = 0,三吉布斯（Gibbs）自由能G,3G 的物理意义,G没有物理意义，G在特定条件下有物理意义,TdSdU -W,恒温可逆： d (TSU) =pdV-Wr,恒压： d (U + pV TS ) = Wr, G = Wr,G 物理意义：,恒温恒压可逆条件下，系统吉布斯能的减少等于其对外做的最大非体积功。,四. 过程方向和平衡判据小结,1熵 S隔 0 条件：隔离系统 （最本质） 2Gibbs能 G 0 条件：T，p不变，W = 0 （最常用） 3Helmholtz能 F 0 条件：T，V不变，W = 0,请转下一节,
