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状态方程
19.1
对于任何热力学系统,物态由物理变量压强、体积、温度以及物质的总质量或摩尔数来描述。
这些物理量称为状态变量,而描述这些物理量之间相互关系的方程则称为状态方程。
例如,考虑一个装有水的水壶。水壶内水的状态由初始体积、压力和温度定义。如果对水加热,水所占据的体积将随温度升高而增加。
加热后的水转化为蒸汽,在壶的顶部占据更大的体积,并对水施加高压。当蒸汽从壶嘴泄漏时,这部分过量的压力得以释放。
蒸汽,即气态水,由这些状态变量的新数值来描述。
通过改变状态变量之一,可以改变物质的状态,从而引起其他状态变量的变化。
状态方程是将热力学系统的压力、体积、温度、摩尔数等物理量相互关联的方程。 物理量相互关联的方程可以是简单的数学表达式,也可以是太复杂而无法用数学形式表达的方程。 无论哪种情况,物理量之间都存在关系。 如果状态方程无法用数学形式表达,那么就用实验数据和数值表格来研究不同物理量之间的关系。
考虑一个在室…