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  • H = U + PV,PV 有什么物理意義?有人說是體積功,實(shí)在匪夷所思,究竟該如何理解?

    H = U + PV,PV 有什么物理意義?有人說是體積功,實(shí)在匪夷所思,究竟該如何理解?
    物理人氣:461 ℃時(shí)間:2020-06-18 06:00:20
    優(yōu)質(zhì)解答
    H是一個(gè)狀態(tài)量,U,P,V都表是狀態(tài)量(狀態(tài)量和過程量能否理解?),在這里理解為體積功(過程量)確實(shí)不大正確.PV的乘積也是在某種條件下物體的狀態(tài)量.
    這個(gè)焓的定義式其實(shí)是這么推導(dǎo)的,Q表示熱量,d是微分符號(hào).dU=-PdV+dQ(PdV表示元功),于是dQ=dU+PdV
    在等壓變化中,P不變,故dP=0,VdP=0.上式可以寫成dQ+VdP=dU+PdV+VdP=dU+d(PV)而左邊dQ+VdP=(dQ)p(P不變時(shí)的dQ記為(dQ)p,定義為dH),式子進(jìn)一步寫成
    dH=dU+d(PV),寫成積分形式,為H=U+PV.
    PS:我大一下學(xué)期剛學(xué)完熱學(xué),但是課程太水,平時(shí)投入精力少,公式推導(dǎo)可能有不正確之處,希望諒解.如果感覺不知所云,可以參考大學(xué)的熱學(xué)教材,在關(guān)于熱力學(xué)第一定律的章節(jié)中肯定會(huì)有介紹.謝謝。1、Q是過程量,狀態(tài)量才可微分;dQ不是微分,而是一個(gè)無窮小量, infinitesimal;焓是狀態(tài)量,是理論上內(nèi)能中可以轉(zhuǎn)化為熱能的量, dH是微分,可以對(duì)H做任何形式的全導(dǎo)偏導(dǎo),不引起任何爭(zhēng)議, 同時(shí)解決了dQ帶來的數(shù)學(xué)的麻煩與爭(zhēng)執(zhí)。2、PdV是做功,毫無爭(zhēng)議;PV不是功,只具有功的量綱。 PV表示在狀態(tài)P、V下,PV之積也能轉(zhuǎn)化為熱能,計(jì)入H。有這兩個(gè)優(yōu)點(diǎn),微積分盡可放心運(yùn)用。對(duì)否?這里哪,不方便打符號(hào),dQ這個(gè)d實(shí)際上是打一個(gè)小杠的(你可以看相關(guān)書籍),就是為了避免和全微分混淆。另外,PdV+VdP=d(PV),這是一個(gè)全微分,PV屬于狀態(tài)參量。U才是內(nèi)能(俗話說熱能),H是狀態(tài)參量,它的意義主要就在于描述等壓過程和絕熱節(jié)流膨脹(等H過程)的狀態(tài)參量。這里的幾個(gè)量都是,都是狀態(tài)參量,你不能說什么和什么轉(zhuǎn)化為什么。對(duì)于不同的熱力學(xué)過程,我們引入方便的狀態(tài)參量進(jìn)行描述。P,V,U都有比較明確的物理意義,但很難說PV有什么物理意義。在我看來我們引入狀態(tài)參量的目的就是方便我們描述熱力學(xué)系統(tǒng)和熱力學(xué)過程。對(duì)于PV,有些文章確實(shí)在論證它是一種什么什么的能量,但是也不一定是正確的。限于我也沒有很仔細(xì)的考慮過這個(gè)問題,我只把它當(dāng)作狀態(tài)參量。你可以搜索“H = U + PV,PV 有什么物理意義”,然后看看那些論證,自己看一看他們的論證是否嚴(yán)密吧,他們說的也不一定是對(duì)的,請(qǐng)自己甄別。
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