第一章 热力学第一定律及其应用 第一节 热力学概论 一、热力学的目的和内容 目的：热力学是研究能量相互转换过程中所应遵循的规律的科学。广义的说，热力学是研究体系宏观性质变化之间的关系，研究在一定条件下变化的方向和限度。主要内容是热力学第一定律和第二定律。这两个定律都是上一世纪建立起来的，是人类经验的总结，有着牢固的实验基础。本世纪初又建立了热力学第三定律。 化学热力学：用热力学原理来研究化学过程及与化学有关的物理过程就形成了化学热力学。 化学热力学的主要内容： 1 . 利用热力学第一定律解决化学变化的热效应问题。 2 . 利用热力学第二律解决指定的化学及物理变化实现的可能性、方向和限度问题，以及相平衡、化学平衡问题。 3 . 利用热力学第三律可以从热力学的数据解决有关化学平衡的计算问题。 二、热力学的方法及局限性 方法：以热力学第一定律和第二定律为基础，经过严谨的推导，找出物质的一些宏观性质，根据物质进行的过程前后某些宏观性质的变化，分析研究这些过程的能量关系和自动进行的方向、限度。由于它所研究的对象是大数量分子的集合体，因此，所得结论具有统计性，不适合于个别分子、原子等微观粒子，可以说，此方法的特点就是不考虑物质的微观结构和反应机理，其特点就决定了它的优点和局限性。 局限性： 1 . 它只考虑平衡问题，只计算变化前后总账，无需知道物质微观结构的知识。即只能对现象之间联系作宏观了解，不能作微观说明。 2 . 它只能告诉我们在某种条件下，变化能否发生，进行的程度如何，而不能说明所需的时间、经过的历程、变化发生的根本原因。尽管它有局限性，但仍为一种非常有用的理论工具。热力学的基础内容分为两章，热力学第一定律和第二定律，在介绍两个定律之前，先介绍热力学的一些基本概念及术语。 三、热力学基本概念 1 . 体系与环境 体系：用热力学方法研究问题时，首先要确定研究的对象，将所研究的一部分物质或空间，从其余的物质或空间中划分出来，这种划定的研究对象叫体系或系统(sy stem)。 环境：与体系密切相关的其它部分称环境(su rrou nding)。 根据体系与环境的关系体系区分为三种： (1) 孤立体系（隔离体系）(isolated sy stem)： 体系与环境之间既无能量交换，又无物质交换的体系。体系完全不受环境的影响，其中能量包括：热、功、其它能量。 (2) 封闭体系(closed sy stem )：与环境之间只有能量交换，没有物质交换...
