第一章热力学第一定律 一、基本概念 系统与环境,状态与状态函数,广度性质与强度性质,过程与途径,热与功,内能与焓
二、基本定律 热力学第一定律:ΔU=Q+W
三、基本关系式 1、体积功的计算 δW= -p外dV 恒外压过程:W= -p外ΔV 定温可逆过程(理想气体):W=nRT1221lnlnppnRTVV 2、热效应、焓:等容热:QV =ΔU(封闭系统不作其他功) 等压热:Qp =ΔH(封闭系统不作其他功) 焓的定义:H=U+pV ; ΔH=ΔU+Δ(pV) 焓与温度的关系:ΔH= 21dpTTTC 3、等压热容与等容热容:热容定义:VV)( TUC;pp)( THC 定压热容与定容热容的关系:nRCCVp 热容与温度的关系:Cp,m=a+bT+cT2 四、第一定律的应用 1、理想气体状态变化 等温过程:ΔU=0 ; ΔH=0 ; W=-Q= p外dV 等容过程:W=0 ; Q=ΔU=TC dV ; ΔH=TC dp 等压过程:W=-peΔV ; Q=ΔH=TC dp ; ΔU=TC dV 可逆绝热过程:Q=0 ; 利用 p1V1γ=p2V2γ求出 T2, W=ΔU=TC dV;ΔH=TC dp CV(㏑T2-㏑T1)=nR(㏑V1-㏑V2)(T 与V 的关系) Cp(㏑T2-㏑T1)=nR(㏑P2-㏑P1) (T 与P 的关系) 不可逆绝热过程:Q=0 ; 利用CV(T2-T1)=-p外(V2-V1)求出T2, W=ΔU=TC dV;ΔH=TC dp 2、相变化 可逆相变化:ΔH=Q=nΔH; W=-p(V2-V1)=-pVg=-nRT ; ΔU=Q+W 3、实际气体节流膨胀:焦耳-汤姆逊系数:μJ-T(理想气体在定焓过程中温度不变,故其值为 0;其为正值,则随 p 降低气体T降低;反之亦然) 4、热化学 标准摩尔生成焓: