概念
- 孤立系: 与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统。
- 闭系: 与外界没有物质交换,但有能量交换的系统
- 开系: 与外界既有物质交换,又有能量交换的系统
热力学平衡态: 系统的各种宏观性质在长时间内不发生任何变化。
弛豫时间: 系统由其初始状态达到平衡状态所经历的时间称为弛豫时间。
热平衡定律 (热力学第零定律): 如果物体 A 和 物体 B 各自与处在同一状态的物体 C 达到热平衡,若令 A 与 B 进行接触,它们也将处在热平衡。
热力学温标: 不依赖于任何具体物质特性的温标。
热力学平衡态: 系统的各种宏观性质在长时间内不发生任何变化。
弛豫时间: 系统由其初始状态达到平衡状态所经历的时间称为弛豫时间。
热平衡定律 (热力学第零定律): 如果物体 A 和 物体 B 各自与处在同一状态的物体 C 达到热平衡,若令 A 与 B 进行接触,它们也将处在热平衡。
热力学温标: 不依赖于任何具体物质特性的温标。
$$ \begin{aligned} H =& U + pV\ F =& U - TS\ G =& U - TS + pV \end{aligned} $$
微分形式:
$$U = TdS - pdV$$
$$F = -SdT - pdV$$
$$H = TdS + Vdp$$
$$G = -SdT + Vdp$$
$$H=G-T\frac{\partial G}{\partial T}$$
$$U=F-T\frac{\partial F}{\partial T} =G-T\frac{\partial G}{\partial T}-p\frac{\partial G}{\partial p}$$
在等温等容的条件下,自由能 $F$ 永不增加。在稳定状态下 $F$ 为极小(即 $\delta F =0, \delta^2F\geqslant 0$)
在等温等压的条件下,吉布斯函数 $G$ 永不增加。在稳定状态下 $G$ 为极小(即 $\delta G =0, \delta^2G\geqslant 0$)
稳定性条件要求: $C_V>0, (\cfrac{\partial p}{\partial V})_T< 0$
化学式 $\mu = (\cfrac{\partial G}{\partial n})_{T,p}$,即在温度压强不变的情况下,增加 1mol 物质后吉布斯函数的变化值。
弛豫时间: 系统由其初始状态达到平衡状态所经历的时间。
平衡态: 系统的各种宏观性质长时间内不发生变化,这样的状态成为热力学平衡态。
热力学温标: 不依赖于任何具体物质特性的温标。
如果 $A$ 和 $B$ 同时与 $C$ 达到热平衡,则 $A$ 和 $B$ 也处于热平衡。