第一章热力学基础

1 第一章 热力学基础 目的要求： 1. 理解热力学的一些基本概念:系统与环境、状态与状态函数、热和功、各种热力学过程。 2. 明确热力学能和焓的定义及状态函数的特征,理解热力学能变与恒容热,焓变与恒压热之间的关系。 3. 理解热力学第一定律的文字表述,掌握热力学第一定律的数学表达式及其应用。 4. 理解可逆过程及其特征。 5. 明确过程量热和功的正、负，理解体积功、热容、显热、潜热、化学反应热、摩尔相变焓、标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓等概念。 6. 能熟练地运用热力学第一定律计算系统在理想气体的纯 P V T 变化、在相变化及化学变化中的应用（计算功、热、热力学能变、焓变）。 7. 能熟练地应用标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓求标准摩尔反应焓，能用基尔霍夫公式计算不同温度下化学反应的焓变。 8. 了解自发过程的共同特征。理解热力学第二定律的文字表达。 9. 了解熵判据的表达式和熵增原理，较熟练地计算单纯 P、V、T变化过程、相变和化学反应的熵变。 10. 理解规定摩尔熵、标准摩尔熵，理解标准摩尔反应熵的定义及掌握化学反应熵差的计算。 11. 理解熵的物理意义，了解热力学第三定律、卡诺循环、卡诺定理。 12. 明确亥姆霍兹函数、吉布斯函数的概念，较熟练地计算各种恒温过程的Δ G。 13. 明确熵判据、亥姆霍兹函数判据、吉布斯函数判据应用条件，会用熵判据、吉布斯函数判据判断过程的方向和限度。 14.了解热力学基本方程及一些重要关系式。 教学重点难点： 1．基本概念：系统与环境、状态与状态函数、热和功、各种热力学过程 2．热力学的状态函数：热力学能、焓、熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数 2 过程量：热和功 3．基本定律：热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律 4．热力学第一定律对理想气体的状态变化过程、相变过程及化学变化过程的应用 （计算 Q、W、Δ U、Δ H）。 5．热力学判据：熵判据、亥姆霍兹函数判据、吉布斯函数判据的具体应用 （计算Δ S、Δ G、Δ F）。 教学难点： 1．状态与状态函数 2．热力学第一定律、热力学第二定律 3．熵判据、亥姆霍兹函数判据、吉布斯函数判据 教学内容： 第一章 热力学基础 热力学的研究对象及方法 热力学是研究能量相互转化过程中所遵循的规律及各种因素对能量转化的影响的科学。热力学的理论基础：热力学第一定律和热力学第二定律。 应用热力学第一定律确定各种形式的能量在物理变化或...