为什么热力学中的许多概念和定义都要以“不做非体积功”为条件?做非体积功有什么影响?

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/15 19:48:40

修正一下另一回答者存在的问题.热力学基本定律是放之四海而皆准的（至少目前未见反例）,这毋庸置疑.但很多热力学公式,乃至很多非常基本的公式例如第一定律常见表达式ΔU=Q+W,热力学基本方程dU=TdS-pdV,定容热容Cv=(dU/dT)v（式中表示偏导数）,是有成立条件的.
就如第一定律只有文字表述才是普适的,公式表示通常都是有局限性的,例如ΔU=Q+W成立条件是闭系,系统动能不变.前一条件显然,后者的常见反例就是摩擦生热（不妨假定在绝热条件下）,过程中外界摩擦力对物体做负功,然而物体内能却是增大的.内能增大的来源是物体动能的减少.
至于无非体积功条件在热力学公式中非常常见.定义Cv=lim(ΔQ/ΔT)v是普适的,而Cv=(dU/dT)v则必须不存在非体积功,因为推导过程中使用了无非体积功条件.有非体积功时,ΔQv=ΔU-W,其中W包括体积功（为零）和非体积功（不为零）,这样ΔQv就不等于ΔU,从而Cv=(dU/dT)v不成立.
再如,dU=TdS-pdV是根据第一定律dU=dQ+dW,和熵定义dQ=TdS,体积功dW=-pdV导出的,存在非体积功时,dW还应包括非体积功dW‘,此时基本方程的形式应是dU=TdS-pdV+dW'.
如果说热力学难的话,最大的难点就在于不同公式的适用条件,只有理解基础上记住公式的推导过程才能说理解了这个公式,并脑子中始终绷紧使用条件这根弦才不容易出错,尽管如此错误也往往难免,稍有疏忽即犯错误.
再问：回答的好专业，能不能留个qq，以后可能会有挺多热力学的问题要问…

为什么热力学中的许多概念和定义都要以“不做非体积功”为条件?做非体积功有什么影响? 焓变条件是不做非体积功,而做了非体积功,何来焓变热力学第一定律dU=dQ+dW 中的dW包括非体积功么按照吉布斯自由能变判断反应是否自发进行,为什么一定要不做非体积功? 书上写的吉布斯自由能函数判断化学反应方向在恒温恒压不做非体积功情况下的判据：恒容条件下焓变也是等于反应热吧?忽略非体积功.恒容状态不做体积功,此时反应热即为内能变即为焓变. 多组分多相系统打到热力学平衡的条件与非体积功有关么? 非负数有什么概念? 某化学反应在恒温恒压、非体积功为零条件下反应,问焓如何变化?为什么? 影响生物生活的非生物因素都有什么? 热力学问题—体积功的计算无机化学为什么吉布斯自由能变在等温等压下等于最大非体积功,怎么推导的?