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工程化學中狀態函數有哪些

發布時間:2022-10-03 22:32:27

Ⅰ 化學中什麼叫狀態函數,T,Q,P,U這四個函數哪個是狀態函數,為什麼

你好!
狀態函數就是此物理量只與物質的始末狀態有關,跟路徑無關的函數。Q
和U是狀態函數
僅代表個人觀點,不喜勿噴,謝謝。

Ⅱ 八個熱力學狀態函數分別是什麼

到本節為止,我們以熱力學第一、二定律為理論基礎,共引出或定義了五個狀態函數U、H、S、A、G,再加上p、V、T等共八個最基本最重要的熱力學狀態函數。它們之間的關系,除它們的定義式H=U+pV,A=U-TS,G=H-TS外,應用熱力學第一、二定律還可以推出一些很重要的這些熱力學函數間的關系式。
1.熱力學基本方程
dU=TdS-pdV (1-111)
dH=TdS+Vdp(1-112)
dA=-SdT-pdV(1-113)
dG=-SdT+Vdp(1-114)
式(1-111),(1-112),(1-113),(1-114)稱為熱力學基本方程。具體推導
由四個熱力學基本方程,分別加上相應的條件,如
式(1-111),若dV=0;若dS=0 (1-115)
式(1-112),若dp=0;若dS=0 (1-116)
(1-113),若dV=0;若dT=0(1-117)
式(1-114),若dp=0;若dT=0 (1-118)
式(1-111)至(1-114)及由它們得到的式(1-115)~(1-118)應用條件是:(i)封閉系統:(ii)無非體積功;(iii)可逆過程。不過,當用於由兩個獨立變數可以確定系統狀態的系統,包括: (i)定量純物質單相系統;(ii)定量,定組成的單相系統;(iii)保持相平衡及化學平衡的系統時相當於具有可逆過程的條件。

2.吉布斯 - 亥姆霍茨方程
由式(1-118),有

即(1-119)
同理,有(1-120)
式(1-119)及(1-120)叫吉布斯-亥姆霍茨方程。

3.麥克斯韋關系式 s
(1-121)
(1-122)
(1-123)
(1-124)
式(1-121)~(1-124)叫麥克斯韋關系式。詳細推導
各式表示的是系統在同一狀態的兩種變化率數值相等。因此應用於某種場合等式右左可以代換。常用的是式(1-123)及式(1-124),這兩等式右邊的變化率是可以由實驗直接測定的,而左邊則不能。於是需要時可用等式右邊的變化率代替左邊的變化率。

物理化學中哪些屬於狀態函數,哪些是過程函數

狀態函數:內能U,焓H,熵S,吉布斯自由能G,亥姆霍茲函數A
過程函數:功W,熱量Q

Ⅳ 化學中Qp、Qv、三角形H、三角形U是狀態函數嗎

Qp、Qv——與恆壓、等容過程有關,是過程函數,不是狀態函數;
ΔH、Δu——只與始末狀態有關,是狀態函數。

Ⅳ 化學中什麼叫狀態函數,T,Q,P,U這四個函數哪個是狀態函數,為什麼

就是只隨狀態改變而改變的量 不遂過程不同而改變的量 T,Q,P,U這幾個能不能說清楚點是什麼意義 能表示很多東西的

Ⅵ 什麼是狀態函數它有什麼性質

狀態函數,即指表徵體系特性的宏觀性質,多數指具有能量量綱的熱力學函數(如內能、焓、吉布斯自由能、亥姆霍茨自由能)。主要應用於工程領域。

狀態函數只對平衡狀態的體系有確定值,其變化值只取決於系統的始態和終態。另外,狀態函數之間相互關聯、相互制約。

狀態函數按其性質可分為兩類,即廣度性質和強度性質,其區別在於是否與物質的量有關。

體系的一切宏觀性質包括物理性質和化學性質的綜合稱為狀態。一個確定的體系具有一定的狀態。描述體系狀態的宏觀物理量稱為狀態性質或熱力學性質。它是體系的屬性,同一體系的各個狀態性質之間是相互關聯和制約的,通常可用連續函數來表達。

其中某幾個性質確定以後,其他所有的性質隨之而確定。所以要描述一個體系的狀態,沒有必要把所有的性質都加以說明。

例如,對於理想氣體,可以把描述狀態性質的等式V=nRT/P用V=f(n,T,P)函數關系來表示。我們把n,T,p這類作為描述狀態性質所需的最少獨立變數稱為狀態變數,而把V這類依賴其他狀態變數的狀態性質稱為狀態函數。

狀態函數與狀態變數並非絕對的,要根據研究體系的特點、復雜性和處理問題的方法,把體系的熱力學性質選擇幾個是獨立變數,其餘狀態性質都與這些獨立變數存在函數關系,通常選取體系中易於測定的性質作為獨立變數,而把其他性質表示為這些獨立變數的函數。

狀態性質分為廣度性質(extensive properties)或稱容量性質(capacity properties)和強度性質(intensive properties)容量性質:其數值與體系中物質的量成正比。

如 V W U狀態性質等。該性質在一定條件下具有加和性。強度性質:其數值與體系中物質的量無關,不具有加和性如 T、P 等。

(6)工程化學中狀態函數有哪些擴展閱讀:

狀態函數具有如下特點:

(1)體系狀態一定,狀態函數就有定值;

(2)狀態函數的改變值僅決定始終態與變化的途徑無關;

(3)體系恢復到原來的狀態,狀態函數恢復到原值;

(4)狀態函數是單值、連續、可微函數。

(5)狀態函數的變化值只取決於系統的始態和終態,與中間變化過程無關;並非所有的狀態函數都是獨立的,有些是相互關聯、相互制約的。

例如:對於普通的 溫度-體積 熱力學體系,p(壓強)、V(體積)、T(溫度)、n(物質的量)四個只有三個是獨立的,p與V相互之間常有狀態方程f(p,V)=0相關聯(如理想氣體中pV=nRT)。

(6)狀態函數的微變dX為全微分。全微分的積分與積分路徑無關。利用這兩個特徵,可判斷某函數是否為狀態函數。

參考資料來源:網路-狀態函數

Ⅶ 化學中什麼叫狀態函數什麼叫狀態

在一定的條件下,系統的性質不再隨時間而變化,其狀態就是確定的,系統狀態的一系列表徵系統的物理量被稱為狀態函數。狀態函數,即指表徵體系特性的宏觀性質,多數指具有能量量綱的熱力學函數(如內能、焓、吉布斯自由能、亥姆霍茨自由能)。主要應用於工程領域。

環境中化學物質的原子狀態和分子的結構、元索和各種化 學物種存在的形式叫狀態。

(7)工程化學中狀態函數有哪些擴展閱讀

狀態函數特徵

1、狀態函數的變化值只取決於系統的始態和終態,與中間變化過程無關;並非所有的狀態函數都是獨立的,有些是相互關聯、相互制約的。

例如:對於普通的 溫度-體積 熱力學體系,p(壓強)、V(體積)、T(溫度)、n(物質的量)四個只有三個是獨立的,p與V相互之間常有狀態方程f(p,V)=0相關聯(如理想氣體中pV=nRT)。

2、狀態函數的微變dX為全微分。全微分的積分與積分路徑無關。利用這兩個特徵,可判斷某函數是否為狀態函數。

3、具有單值性。

4、狀態函數的集合(和、差、積、商)也是狀態函數。

Ⅷ 狀態函數

熱力學體系的性質是隨體系狀態的變化而變化的,體系的這些性質又稱為狀態函數。用以描述地球化學體系的狀態函數主要有自由能(G)、功函(F)、內能(U)、焓(H)、熵(S)、溫度(T)、壓力(P)、體積(V)、化學位(μ)。

由式(4.1),對於封閉體系,第一、第二定律的結合式可表述為:

dU=TdS-PdV (4.3)

式(4.3)稱為第一和第二定律的聯合形式,它適用於封閉體系的可逆過程。此式中包括了描述體系熱力學性質的所有主要變數 P,V,T,U,S。其他熱力學變數,如焓(H)、功函(F)和自由能(G)都可以由它們推演而得,它們的表達式的微分形式分別為:

焓(H): dH=TdS-VdP (4.4)

功函(F): dF=-SdT-PdV (4.5)

自由能(G): dG=-SdT+VdP (4.6)

對於多相多組分體系,上述表達式中還應加入化學位的貢獻:

地球化學原理與應用

地球化學原理與應用

地球化學原理與應用

地球化學原理與應用

不同類型變數表徵的特徵函數用於處理不同條件下的熱力學問題。地球化學研究中主要涉及T和P及與化學位有關的組分活度ai為變數的熱力學問題,因而自由能G在地球化學熱力學中具有重要地位。

Ⅸ 狀態函數有哪幾個

狀態函數有7個,分別是內能U、焓H、熵S,吉布斯自由能G、亥姆霍茲函數A、功W、熱量Q。

狀態函數,即指表徵體系特性的宏觀性質,多數指具有能量量綱的熱力學函數(如內能、焓、吉布斯自由能、亥姆霍茨自由能)。主要應用於工程領域。狀態函數按其性質可分為兩類,即廣度性質和強度性質,其區別在於是否與物質的量有關。

在一定的條件下,系統的性質不再隨時間而變化,其狀態就是確定的,系統狀態的一系列表徵系統的物理量被稱為狀態函數(state function)。

有時候也被稱作熱力學勢,但「熱力學勢」更多的時候是特指內能、焓、吉布斯自由能、亥姆霍茨自由能等四個具有能量量綱的熱力學函數。

狀態函數表徵和確定體系狀態的宏觀性質。狀態函數只對平衡狀態的體系有確定值,對於非平衡狀態的體系則無確定值。

Ⅹ 狀態函數有哪些

狀態函數
狀態函數:描述系統狀態的物理量,如溫度(T)、壓力(p)、體積(V)、物質的量(n)、密度(ρ)等等.
狀態函數分類:
狀態函數分類:具有廣度性質的物理量,如V、n,有加合性;具有強度性質的物理量,如p、T,無加合性.
狀態函數的特徵:
狀態函數的變化值只取決於系統的始態和終態,與中間變化過程無關.

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