题目
证明,以 p 和 H 为状态参量,特性函数为 S 时,有[ T = (1)/((frac(partial S){partial H))_p}, V = -((partial S)/(partial p))_H ]
证明,以 $p$ 和 $H$ 为状态参量,特性函数为 $S$ 时,有 $T = \frac{1}{\left(\frac{\partial S}{\partial H}\right)_p}, \quad V = -\left(\frac{\partial S}{\partial p}\right)_H$
题目解答
答案
根据热力学关系 $ dH = TdS + Vdp $,将 $ dS $ 表示为:
\[
dS = \left( \frac{\partial S}{\partial H} \right)_p dH + \left( \frac{\partial S}{\partial p} \right)_H dp
\]
将 $ dH $ 代入 $ dH = TdS + Vdp $,可得:
\[
T = \frac{1}{\left( \frac{\partial S}{\partial H} \right)_p}, \quad V = -\frac{\left( \frac{\partial S}{\partial p} \right)_H}{\left( \frac{\partial S}{\partial H} \right)_p}
\]
这表明温度 $ T $ 和体积 $ V $ 可以通过 $ S $ 对 $ H $ 和 $ p $ 的偏导数表示。
答案:
\[
T = \frac{1}{\left( \frac{\partial S}{\partial H} \right)_p}, \quad V = -\frac{\left( \frac{\partial S}{\partial p} \right)_H}{\left( \frac{\partial S}{\partial H} \right)_p}
\]