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'''状态函数'''（state function），即指表征体系特性的宏观性质，多数指具有能量量纲的热力学函数（如内能、焓、[[吉布斯自由能]]、[[亥姆霍茨自由能]]）。主要应用于工程领域。
状态函数只对平衡状态的体系有确定值，其变化值只取决于系统的始态和终态。另外，状态函数之间相互关联、相互制约。
状态函数按其性质可分为两类，即广度性质和强度性质，其区别在于是否与物质的量有关。
== 热力学势 ==
在热力学函数中，后四个具有能量的量纲，单位都为[[焦耳]]，这四个量通常称为热力学势。
内能U 有时也用E表示
亥姆霍兹自由能A = U − TS 也常用F表示
焓 H = U + PV
吉布斯自由能 G = U + PV − TS
其中，T =温度， S =熵， P =压强， V =体积
分别选取T，S，P，V中的两个为自变量，它们的微分表达式为：
dU = TdS - PdV
dF = - SdT - PdV
dH = TdS + VdP
dG = - SdT + VdP
通过对以上微分表达式求偏导（偏导数），可以得到T，S，P，V四个变量的偏导数间的“麦氏关系”。
== 概念 ==
在一定的条件下，系统的性质不再随时间而变化，其状态就是确定的，系统状态的一系列表征系统的物理量被称为状态函数（state function）。 有时候也被称作热力学势，但“热力学势”更多的时候是特指内能、焓、吉布斯自由能、亥姆霍茨自由能等四个具有能量量纲的热力学函数。
状态函数表征和确定体系状态的宏观性质。状态函数只对平衡状态的体系有确定值，对于非平衡状态的体系则无确定值。在求各种热力学函数时，通常需要作路径积分（path integral），若积分结果与路径无关，该函数称为状态函数，否则即称为非状态函数。
若定义体系的一个性质A，在状态1，A有值A1；在状态2，有值A2，不管实现从1到2的途径如何，A在两状态之间的差值dA≡A2-A1恒成立，则A即称为状态函数。例如：温度、压力、体积、密度、能量、形态等，还有热力学函数：U(内能)、H(焓)、G(吉布斯函数)、F([[自由能]])、S(熵)等可以定义为体系的一个与路径无关的性质，而功和热则不可以，因为功和热无法与体系的特定状态联系在一起。<ref>[https://baijiahao.baidu.com/s?id=1700034315675292404&wfr=spider&for=pc 战略推演呼唤“智能+”]人民资讯</ref>

== 介绍 ==
体系一切宏观性质(化学性质和物理性质)的综合表现就是状态。这就是说，热力学是用体系的宏观性质来确定它的状态的。所以当体系各 种宏观性质都确定后，体系就应有确定的状态。反过来讲，体系的状态确定后， 各种宏观性质也就都有确定的数值。因此，体系的各种宏观性质应当是它所处 状态的单值函数。所以热力学把各种宏观性质都称为状态函数。这些宏观性质 随着状态的确定而确定，随着状态的变化而变化。 
状态函数是由系统 的状态决定的性质。当状态一定，状态函数的数值也一定，如果状态发生变化，则相应的状态函数的变化值仅与系统的初态与 终态有关，而不问在此初终态间所经历的 具体过程如何。温度、压力、体积、内能等都是状态函数。例如，系统由1.01325×10帕273K变为3.03975×10帕298K，压 力变化即为2.02650×10帕，温度变化即 为25K，与如何变化的具体过程无关。状态函数的微分必定是全微分。
== 特征 ==
1、状态函数的变化值只取决于系统的始态和终态，与中间变化过程无关；并非所有的状态函数都是独立的，有些是相互关联、相互制约的，例如：对于普通的 温度-体积 [[热力学体系]]，p（压强）、V（体积）、T（温度）、n（物质的量）四个只有三个是独立的，p与V相互之间常有状态方程f(p,V)=0相关联（如理想气体中pV=nRT）。
2、状态函数的微变dX为全微分。全微分的积分与积分路径无关。利用这两个特征，可判断某函数是否为状态函数。
3、具有单值性。
4、.状态函数的集合（和、差、积、商）也是状态函数。 <ref>[http://edu.cnr.cn/list/20170628/t20170628_523822830.shtml 中国科大少年班毕业 人生不是一个状态函数]央广网</ref>

== 分类 ==
状态函数按其性质可分为两类：
一类是容量性质（又称广度性质）。在一定条件下，这类性质的量只与体系中所含物质的量成正比关系，具有加和性。如质量、体积、内能等。
另一类是强度性质，其量值与系统中物质的量无关，不具有加和性，仅决定于系统本身的特性。如[[密度]]、温度等。
==參考來源 ==
{{Reflist}}
[[Category:330 物理学总论]]