系统的种类:隔离系统(孤立)无物质交换、
无能量交换
封闭系统:无物质交换、有能量交换
敞开系统:有物质交换、有能量交换
状态:系统的状态是其所有宏观性质,p,V,T,U,H,S,A,G 的综合表现。系统的状态与宏观性质是一一对应的关系。 当系统的状态确定后,系统的宏观性质就有确定的数值。与达到此状态的经历无关。即系统的宏观性质是状态的单值函数。 状态函数:系统的宏观性质(又叫热力学性质)称为系统的状态函数 。如P,V,T,U,S,A,G等均称为系统的状态函数。 若对一定量的纯物质的单相系统 ,已知系统的性质为 x 与 y ,则系统任一其它性质 X 是这两个变量的函数,即: X=f(x,y) V=f(T,p)
状态函数的特征:① 状态一定,状态函数的值一定。状态变化,状态函数的变化值只取决于始、末态,与变化的途径无关。X =X2 – X1 状态函数法 状态一定,值一定,殊途同归变化等,周而复始变化零 ②状态函数的微分为全微分,全微分的积分与积分途径无关。或:全微分循环积分其值为零。
状态函数的分类:强度性质的数值取决于系统本身的特性与系统中所含物质的量无关,无加和性。( 如 Vm,ρ ,P,T ,Cm,粘度,折射率, 等) 广度性质的数值与系统中所含物质的量成正比,有加和性(如n,V,U,H…C…) 两者之间的关系:一种广度性质比上另一种广度性质等于一种强度性质
平衡态:系统中各个相的热力学性质不随时间而改变,且系统与环境隔离后,系统的性质仍不改变的状态。 满足热力学平衡的条件:①系统内部处于热平衡:即系统有单一的温度;
②系统内部处于力平衡:即系统有单一的压力;
③系统内部处于相平衡:即系统内宏观上没有任何一种物质从一个相到另一个相。
④系统内部处于化学平衡:即宏观上系统内的化学反应已经停止。 总之,当系统的温度、压力及各个相中各个组分的物质的量均不随时间变化时的状态,即为平衡态。