巧記熱力學(xué)函數(shù)基本關(guān)系式

閆月榮，閆菊榮

(1.焦作師范高等?？茖W(xué)校 理工學(xué)院，河南 焦作454000；2.濟水一中，河南 濟源 454650)

在物理化學(xué)教材化學(xué)熱力部分，常用到八個狀態(tài)函數(shù)：T,P,V,U,H,S,A和G。由這八個函數(shù)組成的基本公式比較多，并且非常重要，讓學(xué)生在短時間內(nèi)記住這些關(guān)系并不是一件容易的事。下面介紹一種有效的方法，可以讓學(xué)生當堂記住這些公式并終生不忘。首先讓學(xué)生記住這么一句話：“今天，偉大的總統(tǒng)給我們送來了維生素A?！狈g成英語就是：“Great President Has Sent Us Vitamin A Today。”取每一個英語單詞的第一個大寫字母(分別是熱力學(xué)中八個狀態(tài)函數(shù))，從正方形的底邊開始，按順時針的方向分別寫在正方形的四條邊和四個頂點上，用帶箭頭的線作為正方形的對角線，箭頭指向正方形的右上角和右下角。規(guī)定：箭頭出發(fā)的兩個函數(shù)帶負號，箭頭終止的兩個函數(shù)帶正號(如下圖)。根據(jù)下圖按照一定的規(guī)律很容易記住熱力學(xué)中一些重要的關(guān)系式。

一、四個狀態(tài)函數(shù)的表達式

正方形四條邊上的四個函數(shù)是狀態(tài)函數(shù)，頂點上的四個函數(shù)是狀態(tài)變數(shù)，那么，四個狀態(tài)函數(shù)分別是與其緊相鄰的兩個狀態(tài)變數(shù)的函數(shù)。即

二、四個熱力學(xué)基本關(guān)系式

狀態(tài)函數(shù)的微分等于與其對應(yīng)的兩個狀態(tài)變數(shù)的微分分別乘以狀態(tài)變數(shù)對角線上的函數(shù)(帶符號)的和。即：

三、八個對應(yīng)系數(shù)關(guān)系式

狀態(tài)函數(shù)對狀態(tài)變數(shù)的偏微商等于相應(yīng)狀態(tài)變數(shù)的對角線上的函數(shù)(帶符號)。即：