关于巨热力势介绍

[拼音]：jurelishi

[外文]：grand thermodynamic potential

又称巨势或广势函数，是热力学和统计物理学理论中一个重要的态函数。通常以符号Ω表示。对粒子数可变系统，巨热力势为系统的自由能F同吉布斯函数G之差，即

Ω＝F-G。

对于流体系统，巨热力势可表示为

Ω＝-pV，

式中p为压强，V为系统的体积。

对温度T、压强p和粒子数密度n均匀的系统，在微变化过程中，巨热力势的变化为

dΩ≤-SdT-pdV-δA'-ndμ，

式中δA┡为非体积变化的功，μ为系统的化学势。

若系统进行的过程维持T、p、μ 均不变，则有

-dΩ≥δA┡，

即系统对外所作的非体积变化的功不能大于系统巨热力势的减少。

若过程中系统的T、V、μ不变，又无非体积功的情况，则有

dΩ≤0。

由此给出一个判断过程进行方向的标准，称为巨热力势判据：系统在上述条件下进行的任何自发过程，必将导致系统巨热力势的减小；当系统处于平衡态时，Ω具有最小值。

巨热力势判据在研究粒子数可变，而化学势确定的系统的性质和状态变化时，具有重要意义。

在统计物理学中，巨热力势Ω同巨配分函数Ξ 的关系为

Ω＝-kTlnΞ，

即

Ξ＝。

式中k为玻耳兹曼常数，T为系统的热力学温度。