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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 讨论：关于"自由能"概念的困惑
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怀念蔡元培

[交流] 讨论：关于"自由能"概念的困惑

现已走入2008年,首先想对各位斑竹,还有这里的热心网友说新年好,望你们工作生活顺利

今天想问的问题是关于"自由能"概念,我发现这个概念还是蛮重要的.
他的定义是:F=U－TS.
有些书上说：自由能Ｆ是衡量系统能量Ｕ和熵Ｓ竞争态势。
能量和熵怎么会竞争啊？量刚都不一样，怎么会竞争？
系统的内能和温度是两回事吗？
还望各位大虾能不吝惕教，不胜感谢：）

[ Last edited by zt970831 on 2008-1-10 at 16:45 ]
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1楼 2008-01-02 18:45:12
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怀念蔡元培

其实我的说法是引自冯端的<熵的世界"和 于渌的<相变和临界现象>,两书都是这样说的Gibbs自由能是内能和熵的竞争结果.在书中他们认为内能是代表分子或原子间的相互作用能量.
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9楼2008-01-03 19:13:02
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zt970831

荣誉版主 (著名写手)

https://snse.ncepu.edu.cn/i

优秀版主
★ ★
csfn(金币+2,VIP+0):thanks~
关于第二个问题：

温度是指用温度计对一个物体的热的程度或冷的程度的度量。
物体的温度反映了物体内部分子运动平均动能的大小。

物体内部大量粒子的无规则运动跟温度直接相关，我们把这种运动叫做热运动，做机械运动的物体具有机械能，物体内部大量做热运动的离子也具有能，这种能叫做内能

可以说温度和内能有关，但不是一回事；在其他条件相同的情况下，温度可以认为是内能的度量。
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工作后越来越忙，来论坛时间少了。身体健康，快乐生活!
2楼2008-01-02 19:27:55
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zt970831

荣誉版主 (著名写手)

https://snse.ncepu.edu.cn/i

优秀版主
★
csfn(金币+1,VIP+0):thanks~
自由能方面，我基本没学
个人一点看法

吉布斯自由能改变量，表明状态函数G是体系所具有的在等温等压下做非体积功的能力，这是可逆的。

而熵，是反映自发过程不可逆性的物质状态参量。

是否可以说，自由能越大，熵越小，不可逆的能量损失越小。
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工作后越来越忙，来论坛时间少了。身体健康，快乐生活!
3楼2008-01-02 19:36:54
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flyapple518

银虫 (小有名气)
★
musi429(金币+1,VIP+0):thanks share~~
我当年的理解：不知道对不对：
Ｕ：　内能，既系统的总能量
ＴＳ：　系统无法用来做功的能量，从熵的定义来看：　Ｓ＝dQ/dT,所以ＴＳ为系统分子由于热运动所具有的热能．
因为热二定律指出：不可能从单一热源吸热做功．换句话说：功能自发转化为热，热无法自发转化为功．这也说明热二定律实际上给出的是时间箭头，熵增的方向就是时间前进的方向。　
那么虽然系统具有这部分能量ＴＳ，但无法逆着时间箭头，把热拿来做功．
所以　Ｕ－ＴＳ　就是系统能拿来做功的能量．故称为＂自由＂能．
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谁能用手心量海水 谁能用天平称山岭
4楼2008-01-03 09:38:06
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