Helmholtz 函數(A)定義為:(其中H為enthalpy，U為internal energy，S為entropy)
AA=U+PV
BA=U+TS
CA=H-TS
DA=H+TS
EA=U-TS正確答案
答案與詳解
E
正確答案
Helmholtz函數A定義為 A = U - TS，是系統在恆溫過程中可做最大功的量度。
為什麼答案是 E
A=U-TS 為Helmholtz函數(亥姆霍茲函數)的正確定義，代表恆溫恆容條件下系統可做的最大功。
考點：焓定義混淆考點：符號方向錯誤考點：Gibbs函數混淆考點：雙重錯誤
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 Helmholtz函數A定義為 A = U - TS，是系統在恆溫過程中可做最大功的量度。
秒殺技巧
記憶口訣：Helmholtz = 內能(U) 減去 溫熵積(TS)；Gibbs = 焓(H) 減去 溫熵積(TS)，兩者差在前項。逐選項分析
A焓定義混淆✕ 陷阱
A=U+PV 實際上是焓H的定義(H=U+PV)，不是Helmholtz函數，容易與焓混淆。
B符號方向錯誤✕
A=U+TS 符號方向錯誤，Helmholtz函數是減去TS，而非加上TS。
CGibbs函數混淆✕ 陷阱
A=H-TS 是Gibbs自由能G的定義，不是Helmholtz函數，兩者僅差在前項(H vs U)，最易混淆。
D雙重錯誤✕
A=H+TS 前項用H已錯，符號方向也錯，與Helmholtz定義完全不符。
EHelmholtz定義✓ 正確
A=U-TS 為Helmholtz函數(亥姆霍茲函數)的正確定義，代表恆溫恆容條件下系統可做的最大功。
四大熱力學特性函數對照
| 函數名稱 | 符號 | 定義式 | 自然變數 | 物理意義 |
|---|---|---|---|---|
| 內能 | U | 基本量 | S, V | 系統總能量 |
| 焓 | H | H = U + PV | S, P | 恆壓過程熱量 |
| Helmholtz自由能 | A (或F) | A = U - TS | T, V | 恆溫恆容最大功 |
| Gibbs自由能 | G | G = H - TS | T, P | 恆溫恆壓最大非體積功 |
陷阱提醒
本題最大陷阱在於 Helmholtz(A) 與 Gibbs(G) 的混淆：兩者都有『-TS』，差別只在前項是U還是H。選項C(H-TS)正是Gibbs自由能，極易誤選。記住：H比U多了PV項，Gibbs比Helmholtz多了PV項。