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热力学中四个麦克斯韦关系式之等价性及证明 作者：蔡邦宏 来源：《科学大众·教师版》2019年第02期 摘 要：麦克斯韦关系式是由欧拉判则应用于四个热力学基本方程而得到的，一般认为有四个。本文根据全微分四个基本数学变换关系证明，如果将麦克斯韦关系式按热力学基本方程dU、dH、dA、dG顺序排列，则前两个麦克斯韦关系式等价于后两个麦克斯韦关系式，且前两个麦克斯韦关系式彼此等价，后两个麦克斯韦关系式也彼此等价。因此，四个麦克斯韦关系式彼此是等价的，也即本质上就是一个关系式。 关键词：物理化学; 热力学; 麦克斯韋关系; 等价性; 教学 中图分类号：O642 ; ; ; ; ; ; 文献标识码：A ; ; ;文章编号：1006-3315（2019）02-160-002 4.结语 麦克斯韦关系的四个式子都是等价的，从其中任何一个式子均可推得其他三个式子。麦克斯韦关系式形式上是四个式子，本质上却是一个式子。麦克斯韦关系式是同一个式子的四种表象。 本文完稿后笔者偶然获知，王竹溪先生在其经典物理学教材中早已提及“这四个关系中的任何一个，可从任何其他一个用微分学公式导出”[3]，虽只是一句简略带过，但其影响似乎并未及于化学圈子，因迄今为止笔者孤陋所见的各类化学教材中均未有提及，令人不得不感叹在学科深度融合的当下，学科的隔阂也还是多么顽固啊。正因此，本文虽有重提之嫌，却还是有其意义的。 参考文献： [1]天津大学物理化学教研室.物理化学，上册[M]6版，北京：高等教育出版社，2017：132 [2]沈文霞.物理化学学习及考研指导[M]北京：科学出版社，2007：15-16，45-46 [3]王竹溪.热力学[M]2版，北京：北京大学出版社，2014：67 本文来源：https://www.dywdw.cn/cf3e6ccbb72acfc789eb172ded630b1c58ee9b94.html
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2023-01-11
