共軛變數_(熱力學)

Category: 熱力學 在熱力學中 ， 系統的內能可以由幾組共軛變數的乘積來表示 ， 例如溫度 / 熵或壓力 / 體積等 。 溫度和熵二者互爲共軛變數 ， 壓力和體積二者也互爲共軛變數 。 除內能外 ， 其他的熱力學勢也可以用共軛變數的乘積來表示 。 在力學系統中 ， 能量的微量變化可以表示爲力和微量位移的乘積 。 在熱力學中也有類似的情形 ， 熱力學中能量的變化可表示爲幾個 （ 不平衡的 ） 廣義力和其產生的廣義位移的乘積 ， 廣義力和廣義位移稱爲共軛變數 ， 兩者的乘積就是能量 。 熱力學中的廣義力恆爲內含性質 ， 而廣義位移恆爲外延性質 。 廣義力是在其他外延性質不變的條件下 ， 內能對廣義位移的微分 。 熱力學勢及共軛變數之間的關係可以用來表示 。 以下列出熱力學中的共軛變數及其對應的國際單位制單位 ： 熱參數 ： 溫度: T （ K ） 熵: S （ J K - 1 ） 力學參數 ： 壓力: P （ Pa = J m - 3 ） 體積: V （ m3 = J Pa - 1 ） 或是更廣義的參數 ： 應力: （ Pa = J m - 3 ） 體積 × 應變: （ m3 = J Pa - 1 ） 材枓參數 ： 化學勢: μ ( J ) 粒子數: N （ 粒子數或莫耳數 ） 若一個系統有幾種不同的粒子所組成 ， 其內能的變化可以用下式來描述 ：