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1楼 2017-10-09 20:14:15

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mbchen

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【答案】应助回帖

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冰点降温: 金币+5, 谢谢专家解答，辛苦了。解答很精彩。 2017-10-11 10:38:36
冰点降温: ICEPI+1 2017-10-11 10:38:45

回答问题：“焓具有能量的量纲，其绝对值也和热力学能一样，是无法知道的。”

（1）这里的“热力学能”通常称为热力学势（thermodynamic potential），就是内能U、焓H、Helmholtz自由能F、Gibbs自由能G、巨势Omega（grand potential）的总称。它们的量纲都是能量。从物理意义上看它们各自都是在某种约束条件下体系趋向平衡时趋于极值的那种能量（对应的条件分别为等熵等容、等熵等压、等温等容、等温等压和等温等容等化学势）。

例如在等熵等压条件下，体系趋向平衡时体系趋于极小值的那种能量就是焓，此时体系虽然也有U、F、G、Omega，但是体系的那后4种能量形式不具有趋于极值的行为。

（2）既然热力学能或热力学势都是不同的能量形式，那么与能量一样它们都是标量（scalar）。凡是属于标量的物理量都无所谓正负值。只有当人为取定一个能量的零点之后，能量才有了正负值。比能量零点高的为正值，低的为负值。（所谓“正能量”是社会科学的概念，不属于热力学讨论范围的概念。）
如一个分子的振动能，由于可以人为地取振动基态处为能量零点，也可以人为地取振动势能曲线的最低点为能量零点，于是两种标度下的振动能就不一样。
求配分函数时也与能量零点的取法不同而不同，但是讨论同一个问题时，要有一个共同的能量零点。否则容易搞错。如分析化学反应时就要注意。

（3）所以问题中的“绝对值”和“无法知道”的说法，似乎都不大切题。起码不是数学意义上的绝对值。热力学能也都可以知道，而不是无法知道。