文档介绍:第二章热力学第一定律
The First Law of Thermodynamics
物理化学
2017/11/10
学习要求:
理解热力学基本概念、热力学能和焓的定义;掌握热力学第一定律的文字表述及数学表述。
理解热与功的概念并掌握其正、负号的规定;掌握体积功计算,同时理解可逆过程的意义特点。
重点掌握运用热力学数据计算在单纯pVT变化、相变化、化学变化过程中系统的热力学能变、焓变以及过程热和体积功。
第二章热力学第一定律
热力学基本概念
热力学第一定律
恒容热、恒压热、焓
热容、恒容变温过程、恒压变温过程
焦耳实验、理想气体的热力学能、焓
气体可逆压缩过程理想气体绝热可逆过程方程式
第二章热力学第一定律
相变化过程
化学计量数、反应进度和标准摩尔反应焓
由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓
计算标准摩尔反应焓
溶解焓及混合焓
节流膨胀与焦耳-汤姆逊系数
热力学基本概念
[体系]和环境
在科学研究时必须先确定研究对象,把研究的对象称为系统或体系。
环境(surroundings)
系统以外的与系统相联系的那部分物质称为环境。
系统(system)
隔开系统与环境的界面可以是实际存在的,也可以是想象的,实际上并不存在的。
根据系统与环境之间的关系,把系统分为三类:
(1)敞开系统(open system)
系统与环境之间既有物质交换,又有能量交换。
(2)封闭系统(closed system)
系统与环境之间无物质交换,但有能量交换。
(3)孤立系统(isolated system)
系统与环境之间既无物质交换,又无能量交换,故又称为隔离系统。有时把封闭系统和系统影响所及的环境一起作为孤立系统来考虑。
(1) 状态(state)和状态函数(state function)
系统的一些性质,其数值仅取决于系统所处的状态,而与系统的经历无关;它的变化值仅取决于系统的始态和终态,而与变化的途径无关。具有这种特性的物理量称为状态函数。
状态函数的特性可描述为:异途同归,值变相等;周而复始,数值还原。
状态函数在数学上具有全微分的性质。
(2) 广度量和强度量
用宏观可测性质来描述系统的热力学状态,故这些性质又称为热力学变量。可分为两类:
广度性质(extensive properties)又称为容量性质,它的数值与系统的物质的量成正比,如体积、质量、熵等。这种性质有加和性。
强度性质(intensive properties)它的数值取决于系统自身的特点,与系统的数量无关,不具有加和性,如温度、压力等。指定了物质的量的容量性质即成为强度性质,如摩尔热容。