文档介绍：第一章热力学第一定律
The first law of thermodynamics
一、热力学的研究对象
1、研究热、功和其他形式能量之间的相互转换及其转换过程中所遵循的规律;
2、研究各种物理变化和化学变化过程中所发生的能量效应;
3、研究化学变化的方向和限度。
1-1 热力学概述
Introduction of thermodynamics
二、热力学的方法和局限性
1、热力学方法特点
研究对象是大数量分子的集合体,研究宏观性质,所得结论具有统计意义。
只考虑变化前后的净结果,不考虑物质的微观结构和反应机理。
能判断变化能否发生以及进行到什么程度,但不考虑变化所需要的时间。
2、热力学方法的局限性
不知道反应的机理、速率和微观性质,只讲可能性,不讲现实性。
1-2 热力学基本概念
Basic concepts of thermodynamics
一、系统与环境(system and surroundings)
2、环境:和系统有关的相邻部分。
1、系统:研究的对象。
(Open system)
系统和环境之间既有物质交换又有能量交换。
系统的分类:
(Closed system)
系统和环境之间无物质交换仅有能量交换。
(Isolated system)
系统和环境之间既无物质交换又无能量交换。
二、热力学平衡状态
equilibrium state of thermodynamics
如果处在一定环境条件下的系统,其所有的性质均不随时间而变化;而且当此系统与环境隔离后,也不会引起系统任何性质的变化,则称该系统处于热力学平衡状态.
热
力
学
平
衡
热平衡
力平衡
相平衡
物质平衡
化学平衡
处于热力学平衡的系统必须同时满足下平衡:
(1)热平衡(thermal equilibrium):
如果没有绝热壁存在,系统内各部分之间以及系统与环境之间没有温度的差别。
(2)力平衡(mechanical equilibrium)
如果没有刚性壁存在,系统各部分之
间,系统与环境之间没有不平衡的力存在。
(3)相平衡(phase equilibrium)
若在一个多相系统中,各相的组成及数量均不随时间而变化,则称该系统处于相平衡。
(4)化学平衡(chemical equilibrium)
若系统中各物质之间存在化学反应,当系统组成不随时间而变化时,系统处于化学平衡。
广度性质(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(广延性质):
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。
三、系统的性质