1 1 热力学第一定律 功:δW=δWe+δWf (1)膨胀功 δWe=p外dV 膨胀功为正,压缩功为负。 (2)非膨胀功δWf=x dy 非膨胀功为广义力乘以广义位移。如δW(机械功)=fdL,δW(电功)=EdQ,δW(表面功)=rdA。 热 Q:体系吸热为正,放热为负。 热力学第一定律: △U=Q—W 焓 H=U+pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。 热容 C=δQ/dT (1)等压热容:Cp=δQp/dT= (∂H/∂T)p (2)等容热容:Cv=δQv/dT= (∂U/∂T)v 常温下单原子分子:Cv ,m=Cv ,mt=3R/2 常温下双原子分子:Cv ,m=Cv ,mt+Cv ,mr=5R/2 等压热容与等容热容之差: (1)任意体系 Cp —Cv=[p+(∂U/∂V)T](∂V/∂T)p (2)理想气体 Cp —Cv=nR 理想气体绝热可逆过程方程: pVγ=常数 TVγ-1=常数 p1-γTγ=常数 γ=Cp/ Cv 理想气体绝热功:W=Cv(T1—T2)=11-(p1V1—p2V2) 理想气体多方可逆过程:W=1nR-(T1—T2) 热机效率:η=212TTT - 冷冻系数:β=-Q1/W 可逆制冷机冷冻系数:β=121TTT- 焦汤系数: μJ-T=HpT=-pTCpH 实际气体的ΔH和ΔU: ΔU= dTTUV+ dVVUT ΔH= dTTHP+ dppHT 化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Qp=QV+ΔnRT 当反应进度 ξ=1mol时, ΔrHm=ΔrUm+BBRT 化学反应热效应与温度的关系: dTBCTHTH21TTmpB1mr2mr ,+= 热力学第二定律 2 2 Clausius不等式:0TQSBABA— 熵函数的定义:dS=δQR/T Boltzman熵定理:S=klnΩ Helmbolz自由能定义:F=U—TS Gibbs自由能定义:G=H-TS 热力学基本公式: (1)组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程: dU=TdS-pdV dH=TdS+Vdp dF=-SdT-pdV dG=-SdT+Vdp (2)Maxwell关系: TVS =VTp TpS=-pTV (3)热容与T、S、p、V的关系: CV=TVTS Cp=TpTS Gibbs自由能与温度的关系:Gibbs-Helmholtz公式 pT/GT=-2TH 单组分体系的两相平衡: (1)Clapeyron方程式:dTdp=mXmXVTH 式中x代表vap,fus,sub。 (2)Clausius-Clap...