網(wǎng)友解答: 狀態(tài)函數(shù)的意思是，這個(gè)函數(shù)只和體系的當(dāng)前狀態(tài)有關(guān)系，跟體系到達(dá)當(dāng)前狀態(tài)的演化過(guò)程無(wú)關(guān)。溫度、壓強(qiáng)、內(nèi)能等等都是這樣的函數(shù)，實(shí)際上在熱力學(xué)中我們處理的大多數(shù)函數(shù)都是狀態(tài)函數(shù)。你

狀態(tài)函數(shù)的意思是，這個(gè)函數(shù)只和體系的當(dāng)前狀態(tài)有關(guān)系，跟體系到達(dá)當(dāng)前狀態(tài)的演化過(guò)程無(wú)關(guān)。溫度、壓強(qiáng)、內(nèi)能等等都是這樣的函數(shù)，實(shí)際上在熱力學(xué)中我們處理的大多數(shù)函數(shù)都是狀態(tài)函數(shù)。

你也許會(huì)感到疑惑，所有的函數(shù)不都應(yīng)該如此嗎？難道還有不是狀態(tài)函數(shù)的函數(shù)？

確實(shí)有。例如一個(gè)非常常見(jiàn)的問(wèn)題：一個(gè)體系的溫度從T1變化到T2，請(qǐng)問(wèn)它放出（或者吸收）的熱量是多少？

你立刻就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)問(wèn)題沒(méi)法回答，除非你知道這個(gè)溫度變化的過(guò)程，而不僅僅是始末的兩個(gè)狀態(tài)。

事實(shí)上，熱力學(xué)發(fā)展早期一個(gè)非常重要的基礎(chǔ)性成果，就是發(fā)現(xiàn)功可以完全轉(zhuǎn)化成熱。例如通過(guò)摩擦炮管，可以讓炮管的溫度升得很高，但在這個(gè)過(guò)程中完全沒(méi)有給炮管輸入熱量。如果你不做功，而是給炮管加熱，當(dāng)然也可以讓炮管達(dá)到同樣的溫度。這兩種做法的始末狀態(tài)都是相同的，但做功（不妨記為W）和傳輸熱量（不妨記為Q）的數(shù)值不同。

摩擦生熱

那么，W和Q之間有什么關(guān)系呢？

真正重要的結(jié)果來(lái)了：W和Q加起來(lái)，等于始末狀態(tài)內(nèi)能的變化（不妨記為ΔE）。也就是說(shuō)，W + Q = ΔE。這就是熱力學(xué)第一定律，即能量守恒定律。

在始末狀態(tài)不變的前提下，你可以讓W(xué)多一點(diǎn)，Q少一點(diǎn)，也可以讓Q多一點(diǎn)，W少一點(diǎn)，這是取決于體系演化過(guò)程的。但無(wú)論是什么過(guò)程，W + Q總是不變的，就是ΔE，完全由始末狀態(tài)決定，跟演化過(guò)程無(wú)關(guān)。所以W和Q都不是狀態(tài)函數(shù)（稱(chēng)為過(guò)程函數(shù)），而E是狀態(tài)函數(shù)。

如果在數(shù)學(xué)上講得更加深入一點(diǎn)，就是：狀態(tài)函數(shù)的微小變化是“全微分”（total differential），而過(guò)程函數(shù)的微小變化不是“全微分”。如果你學(xué)過(guò)微積分，你就會(huì)明白這個(gè)區(qū)別了。