海水热力学基本关系

出处：按学科分类—天文学、地球科学 辽宁人民出版社《海洋大辞典》第265页（530字）

海水热力学特征量之间的相互关系。

它是研究海水平衡热力学的基础。若把质量为m的海水看作平衡的热力学系统，则此系统的热力学关系可通过一些基本的热力学函数(态函数)和热力学参数加以表述。热力学函数，包括内能、熵、焓、自由能和化学势等。系统内部所具有的总能量，称为该系统的内能(U)。

在非绝热过程中，外界对系统作功(W)，或者系统从外界吸收热量(Q)，都会使系统的内能增加。内能的增量(△U)服从

△U=W+Q

其中，W=－PdV，P为压力，dV为流体体积(V)的改变量。于是上式的微分式

dU=dQ－PdV

此即热力学第一定律，描述了系统能量的转化和守恒关系。在宏观的不可逆过程中，常引用熵(η)的概念，其改变量(dη)与热量改变量(dQ)和温度(T)的关系为

所以 Tdη=dU+PdV

这就是热力学第二定律的微分方程式。

常用的基本热力学参数式有

H=U+PV

F=U－Tη

G=U+PV－Tη

dU=Tdη－PdV+μdS

式中，H、F、G、μ和S分别为焓、亥姆霍兹自由能、吉布斯自由能、化学势和盐度。