物理化学中的热力学部分(4)——Helmholtz函数,Gibbs函数,热力学基本方 ...
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发布时间：2024-10-18 21:12
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时间：2024-11-13 20:59
热力学第三定律，基于实验基础，指出在0K时纯物质的完美晶体熵为0，从而定义了第三定律熵，适用于所有温度下的熵计算。热力学的三大定律虽为经验定律，但构建的理论体系精准且符合实际。
Legendre变换用于实现变量的代换，将函数进行全微分展开后定义新函数，通过变换得到热力学基本方程。基本方程定义了Helmholtz函数和Gibbs函数，成为热力学势，用于描述不同条件下的系统状态。
热力学基本方程、一阶偏导数关系和Maxwell关系式，通过热力学势的全微分展开快速推导得出，无需记忆法，理解概念后快速推导是关键。Maxwell关系式为二阶混合偏导数关系，从基本方程推导而来，用于描述状态函数之间的关联。
热力学势的平衡态判据，通过正负判断过程的方向，恒温恒压条件下Gibbs函数判据，恒温恒容条件下Helmholtz函数判据，恒熵恒压条件下焓判据，恒熵恒容条件下热力学能判据，用于分析系统状态。
Gibbs-Helmholtz方程是通过对Gibbs函数和Helmholtz函数进行商求导得出，与无机化学中的相关式子有关联。Helmholtz函数和Gibbs函数在求解物理过程时提供了一种简便方法，包括简单物理过程、相变过程和化学变化。
在化学变化中，通过标准摩尔生成Gibbs函数变求取化学反应的热力学性质。热力学基本方程、一阶偏导数关系和Maxwell关系式在化学反应分析中具有重要应用。对于追求高分的化学竞赛选手，理解这些概念并熟练推导是关键。
对热力学理论的深入理解与灵活应用，能够帮助化学竞赛选手在复杂问题中找到简洁解法。在化学竞赛的道路上，持续学习和实践是提升的关键。祝愿各位选手在化学竞赛中取得优异成绩，期待在未来的决赛中相见。
