Question

热力学基本方程

Answer 1

热力学基本方程如下：

将（1）“H=U+pV, G=H-TS, A=G+(-pV)”依次代入式（1）可得：

(2) dH=TxdS+Vxdp+δW

(3)  dG=-SxdT+Vxdp+δW 

(4)dA=-SxdT-pxdV+δW

式（1）、（2）、（3）及（4）通称热力学基本方程。

热力学基本方程解析：

由热力学基本方程可得：

（a）内能变由热量、体势变及有效功构成。

（b）焓变等于“热量-压势变+有效功”。

（c）吉布斯能变等于“有效功-温势变-压势变”。

（d）亥姆霍兹能变等于“体势变+有效功-温势变”。

热力学方程是热力学第一定律在大气科学中的数学表述。大气的动力学过程和热力学过程是相互联系、相互制约的，热力学第一定律也是应用于大气运动的基本定律，它给出了系统状态改变与热量交换之间的关系。

热力学第一定律可表述为：物质体积元中内能和动能随时间的变化率，等于外源的加热率与外界对该物质体积元所做的功率之和。它的数学表达式即为热力学方程，又称“热流量方程”。