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  在热力学里,电动势 formula_2 乘以电荷量 formula_3,就是分离电荷所做的功项目。对于可逆过程,当电动势促使电荷在电池内移动时,内能的变化包括这项目:  其中,formula_5 是内能,formula_6 是熵,formula_7 是绝对温度,formula_8 是体积,formula_9 是压强。  假设电池为丹尼尔电池,由于在这种电池内进行的反应不会产生气体,系统体积不变,方程序简化为  让熵 formula_6 为 formula_7 和 formula_3 的函数,熵的全微分为  假设等温过程,那么,方程序右手边的第一个项目等于零:  将这方程序带入内能的方程序:  这方程序右手边的第二个项目是「充电热」(英语:heat of charging),定义为在一个等温可逆的充电过程,系统的热能吸收率 formula_17 :  吸收率 formula_17 比较不容易计算,可以找更有用的变量替换。思考亥姆霍兹自由能 formula_20 :  所以,formula_22 是一对共轭变量(英语:Conjugate variables)。其马克士威关系式为:  带入内能的方程序:  通常,电动势跟温度 formula_7 、电荷量 formula_3 有关。假若,能够使丹尼尔电池内的溶液保持饱和状态,有很多离子化合物随时准备分解进入溶液,则电动势跟电荷量无关,只跟温度有关:  对于丹尼尔电池,体积不变,假设等压过程,则焓的改变 formula_28,称为「反应热」,等于内能的改变:  使得一莫耳的金属原子进入溶液所需要的电荷量为  其中,formula_31 是金属离子的电价,formula_32 是亚佛加厥常数,formula_33 是基本电荷量。  假设恒压、恒体积,则电池的热力学性质与电动势的紧密关系,以方程序表达为  这样,只要得到电动势与温度之间关系的资料,从测量电动势和温度的数据,很容易就能够准确地计算出某化学反应的反应热。
丹尼尔电池又称锌铜电池,是一种以锌为负电极;铜为正电极;硫酸锌与硫酸铜为电解液的电化电池,由约翰·弗雷德里克·丹尼尔(John Frederic Daniell)于1836年发明,丹尼尔电池一称来自其发明者的名字,丹尼尔为了消除伏打电堆中出现氢气泡的问题,他的解决方法是使用第二种电解液来消耗只有一种电解液时会产生的氢气。