焓的推导
众所周知,热力学第一定律(或称能量守恒定律)的数学式可写为:
△U = U2 - U1 = Q + W (1-1)
当系统在恒压条件下,只做体积功而不涉及其它形式的有用功(W′=0),如用 表示系统在恒压条件下吸收或放出的热时,则式(1-1)可改写为: △U = Qp - p·△V (1-3)
Qp =△U + p·△V
恒压下, Qp = △U + △(pV) = △(U + pV) 等式右面是终态和始态间的变化量,在热力学上将(U+pV)定义为焓,组合成一个新的状态函数,并用符号H表示,即 H = U + pV (1-4)
可见 Qp = △H (1-5) 将式(1-5)代入式(1-3),则有
△U = △ H- p△V (1-6)
应当注意的是,式(1-1)是适用于任何系统且不附带其它条件的,而式(1-4)、式(1-5)和式(1-6)则是第一定律在恒压下只做体积功的特定条件下的表达式。