状态、状态变量与状态函数

状态：系统中所有性质的综合体现。描述系统状态的宏观物理量称为系统的性质。例如，温度T、压力p、体积V、物质的量n等等。也称为状态性质、状态变量、热力学性质等。

系统性质的分类：

（1）广度性质：具有加和性。

（2）强度性质：不具有加和性。

状态是“热力学平衡状态”的简称。热力学平衡状态包括以下4种平衡：

（1）热平衡；（2）力平衡；（3）相平衡；（4）化学平衡。

系统处于一定状态时，其状态性质之间并非相互独立无关，数学上的函数关系式称为状态方程。例如，f (n,T,p,V)= 0。由于系统的性质之间相互关联，故只需指定其中的几个，其余的随之而定了。因此，描述系统的状态，只需要选取少数几个性质即可。

状态变量：选作描述系统状态的变量。状态函数：被描述的系统性质。

注意：系统的性质、状态变量、状态函数等是同一事物用在不同场合的不同称谓。

把上述结论推广，即描述任意多组分均相系统：

此式称为“多变量公理”。

状态函数z的特点：

（1）状态确定后，z有确定的数值。

（2）始终状态确定后，改变值Δz定值。

（3）循环过程：改变值Δz = 0。

（4）dz 具有全微分的性质。数学上的全微分是：

此式称为“微分叠加原理”。

请记住以下几个常用的关系式：

（1）倒易关系：

 

（2）循环关系：

  

（3）链关系：

（4）欧拉公式：