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热力学能是状态函数吗

时间:2020-07-15作者:梦里花落知多少一键复制全文保存为WORD
专题:

热力学能也称内能,是体系内部一切能量的总和,虽然其数值无法求得,但体系的状态一定,热力学能就有一个确定的值。。热力学能是状态函数。功和热只有在能量交换的过程中才会有具体的数值,就算始态末态一样,途径不同,功和热的数值都有变化,是不能表示体系的状态函数的。

热力学能的性质

1、微观解释

从微观上说,系统内能是构成系统的所有分子无规则运动动能、分子间相互作用势能、分子内部以及原子核内部各种形式能量的总和。后面两项在大多物理过程中不变,因此一般只需要考虑前两项,二者的总和就是通常所指的内能。核内部能量仅在核物理过程中才会变化,因此绝大多数情形下,都不需要考虑这一部分的能量。内能的绝对量(主要是其中的核内部能量部分)还不完全清楚,但不影响解决一般问题,对于内能我们常常关心的是其变化量。

2、函数解释

抛开物质内部的结构细节,从宏观上说,内能是与系统在绝热条件下做功量相联系的,描述系统本身能量的一种状态函数。内能的宏观定义式为:ΔU=Wa,其中ΔU为内能的变化量,Wa为绝热过程外界对系统的做功量。在宏观定义中,内能是一个相对量。

内能是系统的一种状态函数(简称态函数),即内能可以表达为系统的某些状态参量(例如压强、体积等)的某种特定的函数,函数的具体形式取决于具体的物质系统(具体地说,取决于物态方程)。当系统处于某一平衡态时,系统的一切状态参量将取得定值,内能作为这些状态参量的特定函数也将取得定值(尽管还不清楚它的绝对数值是多少)。

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