參比態

參比態是套用於熱力學的概念，定義是假設物質某狀態下的焓和熵為0，則此狀態為參比態。

基本介紹

• 中文名：參比態
• 外文名：Reference state
• 領域：熱力學
• 性質：焓和熵為0
• 選擇規則：壓力P0應足夠低

簡介

假設物質某狀態下的焓和熵為0，則此狀態為參比態。

參比態的選擇規則

參比態的壓力P₀應足夠低。

參比態的選擇是任意的，常常出於方便，但通常多選物質的某些特徵狀態做參比態，例如：

①水（水蒸氣）以三相點為參比態，即：令三相點（0.01℃）的飽和水U=0，S=0􀂄

②對於氣體，大多選取1atm（100kPa）；25℃（298K）為參比態。

參比態的計算

可分為如下兩步：

1）理想氣體狀態下，考慮T的影響；

2）再在等T條件下，考慮P的影響。

剩餘性質的引入

上述計算過程引入了剩餘性質：

剩餘性質（Residual Property）是指氣體真實狀態下的熱力學性質M與同一T，P下當氣體處於理想狀態下熱力學性質M* 之間的差額。需要注意的是，既然氣體在真實狀態下，那么在同一T和p下，氣體狀態不可能處於理想狀態，所以剩餘性質是一個假想的概念，而用這個概念可以找出真實狀態與假想的理想狀態之間熱力學性質之間的差額，從而計算出真實狀態下氣體的熱力學性質，這時熱力學處理問題的方法。

剩餘性質又稱為剩餘函式，其定義為：

上式的物理意義為：剩餘自由焓在相同溫度T和壓力p下真實氣體與理想氣體的自由焓的差值。

通式

表達式：

上式中，M泛指摩爾熱力學性質，如V、U、H、S或G等。

推導過程：

可以用相似的方法定義出其他的性質，如剩餘體積：

由於，剩餘體積和Z就可以進行關聯，有：

按此，就可以寫出剩餘性質的通式：

對於理想氣體，有：

又因為

兩式相減，得：

上式可套用於恆定組成的流體，是各剩餘性質之間的基本關係式。