科研
学科
产品
解决方案
教育
功能
商业
cn
麦克斯韦热力学关系
20.18
考虑热力学势的微分形式;麦克斯韦方程组可以从热力学势推导出来。
内能是熵和体积的函数。由于内能是一个全微分,其对体积和熵的二阶导数与求导顺序无关。
代入温度和压强的表达式,可得到第一个麦克斯韦关系式。
焓取决于熵和压强。取二阶导数并代入温度和体积的表达式,可得到第二个麦克斯韦关系式。
亥姆霍兹自由能取决于体积和温度。将其表示为二阶导数,并代入压力和熵的表达式,可得到第三个麦克斯韦关系式。
吉布斯自由能是压力和温度的函数。对其求二次微分,并代入体积和熵的关系式,可得到第四个麦克斯韦关系式。
麦克斯韦方程组可用于求解复杂的热力学问题,因为它将难以通过实验直接测量的物理量之间的偏微分关系,转化为易于测量的物理量之间的偏微分关系。
麦克斯韦的热力学关系对于解决热力学问题非常有用。 每个麦克斯韦关系都将难以通过实验测量的量之间的偏微分与可以容易测量的量之间的偏微分联系起来。 这些关系式是由二阶导数和热力学势的对称性推导出来的一组方程。
所有热力学势都是精确微分。 因此,它们的二阶导数不依赖于微分阶数。 在麦克斯韦关系的情况下,热…