20.18
Рассмотрим дифференциальную форму термодинамических потенциалов; Уравнения Максвелла могут быть выведены из термодинамических потенциалов.
Внутренняя энергия является функцией энтропии и объема. Поскольку это точный дифференциал, его производная второго порядка по объему и энтропии не зависит от порядка дифференцирования.
Подстановка выражений температуры и давления дает первое соотношение Максвелла.
Энтальпия зависит от энтропии и давления. Взяв производную второго порядка и подставив выражения температуры и объема, мы получим второе соотношение Максвелла.
Свободная энергия Гельмгольца зависит от объема и температуры. Выражение его в виде производной второго порядка и подстановка на него выражений давления и энтропии дает третье соотношение Максвелла.
Свободная энергия Гиббса является функцией давления и температуры. Если дважды дифференцировать его и подставить соотношения объема и энтропии, то получится четвертое отношение Максвелла.
Уравнения Максвелла используются для решения сложных термодинамических задач, поскольку они связывают дифференциал в частных производных между величинами, которые трудно измерить экспериментально, с дифференциалом в частных производных между легко измеримыми величинами.
Термодинамические соотношения Максвелла очень полезны при решении задач в термодинамике. Каждое из соотношений Максвелла связывает частные производные…
Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.