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热力学基础知识 1 、热力学第一定律 热力学第一定律即是能量守恒定律。 Q=（u2-u1）+W „„„„„„（1） △U= Q - W „„„„„„（2） 这就是热力学第一定律的数学表达式，其意义为：体系所吸收的热量Q 减去消耗于环境所做功 W 后，体系所能量增加了△U。我们用 U 表示体系的能量，称为内能，△U 表示内能的变化值。 为了突出内能是状态函数，功和热不是状态函数，可以把热力学第一定律的数学表达式写成： du= δ Q -δ W d表明 U 是状态函数，δ 说明 Q 和 W 不是状态函数。 （1）第一定律引进一个新函数：焓 H = U + PV 由式中参数，可以看出焓是一个状态函数，它的改变值只与体系的状态有关而与变化的途径无关。 任意一化学反应的反应热△H 等于产物生成热之和减去反应物生成热之和。 1956 年在英国伦敦五届国际水蒸汽性质会议上决定三相点的温度为273.16k，在此点上饱和水的内能和熵都是准确规定为零。 2 、热力学第二定律 “人们不可能设计成这样一种机器，这种机器能循环不断地工作，它仅仅从单一热源吸取热量变为功而没有任何其他变化。” 功可以全部变为热，而热不能全部变为功而不引起任何其他变化。 结论：一切自发过程都是不可逆的。 热力学第二定律是数学表达式: △S≥TQ 对于一个微小的变化过程可写成：dS≥TQ 上式中等号是对可逆过程而言。不等号是对不可逆过程而言，由于自发过程都是不可逆过程，因此也可以说不等号是对自发过程而言。 （1）第二定律引出一新的函数：熵和自由能 熵是反映体系内部质点运动的是混乱程度的一个物理量，其数学表达式 △S≥TQ 对于一个微小的变化过程可写为： dS≥TQ 上式中等号是对可逆过程而言，不等号是对不可逆过程而言。由于自发过程都不可逆过程，因此也可以说不等号是对自发过程而言。 （2）由热力学第一定律和第二定律引出自由能Z 的概念 Z = H - TS 对于在恒温恒压下进行的化学反应，自由能的变化为： △ZT，P=△H-T△S 从上式可以看出，自由能Z 是状态度函数。 （dz）T，P＜O，表示过程可自发进行 （dz）T，P=O，表示过程已进行到最大限度 用自由能状态函数（Z）判断化学反应的方向和限度 用 Z 来判断过程的方向，只有在恒温、恒压不做有用功的条件下方能应用。 3 、绝对压力和表压力及真空度 绝对压力是以绝对真空为基准的，表压力是以大气压力为基准的，当绝对压力小于大气压时，其小于大气压的数值称...