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开放系统的热力学基本方程
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开放系统：系统中物质的的质量或者摩尔数是变动的。
需要引进描述系统物质量变化的参量—化学参量。
对于简单的单元体系，只需引进一个物质的量n。
则内能U=U（S，V，n）
内能的全微分：
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当dn=0，并考虑基本方程：dU=TdS-pdV
则有：
设：
μ定义为化学势，它是在S，V不变下系统质量增加1mol所引起内能的增加。
开系的热力学基本方程：
dU=TdS-pdV+μdn
4
开系的热力学基本方程：
dU=TdS-pdV+μdn
dH=TdS+Vdp+μdn
dF=-SdT-pdV+μdn
dG=-SdT+Vdp+μdn
由于物质的量改变了dn所引起的热力学函数的改变
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化学势等于等温等压条件下，增加1mol物质时吉布斯函数的改变。
化学势等于摩尔吉布斯函数，结论适用于单元系。
由dG的全微分得到：
选吉布斯函数定义化学势：
摩尔吉布斯函数
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定义热力学函数
称为热力学势，则有
及：
由
知F是以T、V、n为独立变量的特性函数
，
，
7
二级相变（连续相变）：在相变点，两相的化学势和化学势的一级偏导数连续，但化学势的二级偏导数存在突变。即：
即
即


,
,
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特点：没有相变潜热和比体积突变，但是定压比热、定压膨胀系数和等温压缩系数存在突变。
艾伦菲斯脱（ Ehrenfest ）方程
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n级相变：
特征：相变时两相的化学势及一级，二级……直到（n-1）级偏导数连续，但n级偏导数发生突变。
习惯上把二级以上的相变通称为连续相变。连续相变在相变点两相的化学势以及化学势的一级偏导数连续。连续相变的相变点称为临界点。
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相变的分类是以吉布斯函数（或化学势）及其导数的连续性为标志。
一级相变：在相变点，两相的化学势连续，但是化学势的一级偏导数存在突变。
特点：存在相变潜热和比体积突变 。
通常的气、液、固之间的相变，同素异晶的转变是一级相变。
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第三章小结
1. 掌握不同系统的平衡判据；
2. 掌握开系的热力学基本方程；
3. 掌握单元复相系平衡满足的平衡条件；
4. 掌握相变的分类（定义，特点及表达式）；
5. 理解单元系相图、表面相与液滴的形成等物理内容。

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