Q是状态函数吗

文/轻舞飞扬

Q不是状态函数,W和Q加起来,等于始末状态内能的变化(不妨记为ΔE)。在始末状态不变的前提下,可以让W多一点,Q少一点,也可以让Q多一点,W少一点,这是取决于体系演化过程的。但无论是什么过程,W+Q总是不变的,就是ΔE。所以W和Q都不是状态函数(称为过程函数),而E是状态函数。

在一定的条件下,系统的性质不再随时间而变化,其状态就是确定的,系统状态的一系列表征系统的物理量被称为状态函数(state function)。有时候也被称作热力学势,但“热力学势”更多的时候是特指内能、焓、吉布斯自由能、亥姆霍茨自由能等四个具有能量量纲的热力学函数。

状态函数表征和确定体系状态的宏观性质。状态函数只对平衡状态的体系有确定值,对于非平衡状态的体系则无确定值。在求各种热力学函数时,通常需要作路径积分(path integral),若积分结果与路径无关,该函数称为状态函数,否则即称为非状态函数。

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