热力学的四个基本方程是什么?

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-02

热力学的四个基本方程:dU=TdS-PdV;dH=TdS+VdP;dF=-SdT-PdV;dG=-SdT+VdP。

热力学(thermodynamics)是从宏观角度研究物质的热运动性质及其规律的学科。属于物理学的分支,它与统计物理学分别构成了热学理论的宏观和微观两个方面。热力学主要是从能量转化的观点来研究物质的热性质 ,它揭示了能量从一种形式转换为另一种形式时遵从的宏观规律。

热力学

热力学并不追究由大量微观粒子组成的物质的微观结构,而只关心系统在整体上表现出来的热现象及其变化发展所必须遵循的基本规律。它满足于用少数几个能直接感受和可观测的宏观状态量诸如温度、压强、体积、浓度等描述和确定系统所处的状态。

通过对实践中热现象的大量观测和实验发现,宏观状态量之间是有联系的,它们的变化是互相制约的。制约关系除与物质的性质有关外,还必须遵循一些对任何物质都适用的基本的热学规律,如热力学第零定律、热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律 等。

热力学以上列从实验观测得到的基本定律为基础和出发点,应用数学方法,通过逻辑演绎,得出有关物质各种宏观性质之间的关系和宏观物理过程进行的方向和限度,故它属于唯象理论,由它引出的结论具有高度的可靠性和普遍性。

以上内容参考:百度百科——热力学



热力学的四个基本方程是:

  • 热力学第一定律:能量守恒,即系统内能量的变化等于所吸收热量与所做功的代数和。

  • 范德瓦尔斯状态方程:用于描述气体的状态,包括压强、体积和温度之间的关系。

  • 卡诺热机效率公式:卡诺热机在最高工作温度下的效率等于工作物质的高温热量与低温热量之差除以高温热量,即η=1-Tc/Th,其中η表示效率,Tc表示冷热源的温度,Th表示热源的温度。

  • 熵的变化公式:熵表示系统的无序程度,系统处于稳态时熵最大。系统在吸收或者放出热量的过程中,熵会有所改变,其变化量与所吸收热量和温度有关,在常温下可表示为ΔS=q/T,其中ΔS表示熵变,q表示吸收或呼出热量,T表示系统的温度。



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