第二章 热力学第一定律-1(2学时2014年)VIP免费

第二章热力学第一定律UQW热力学第一定律及其应用2.1热力学概论2.3热力学的一些基本概念2.5准静态过程与可逆过程2.6焓2.7热容2.2热平衡和热力学第零定律2.4热力学第一定律2.8热力学第一定律对理想气体的应用第一章热力学第一定律及其应用2.12赫斯定律2.13几种热效应2.14反应热与温度的关系——基尔霍夫定律2.15绝热反应——非等温反应2.10实际气体2.11热化学2.9Carnot循环2.1热力学概论热力学研究的基本内容热力学的方法和局限性热力学第一定律：发现发现：18世纪“热质论”：热是物质中一种流体1798年：B.Thompson于Munich军工厂研究炮筒摩擦生热1840s’：德国医生J.Mayer发现：消化食物维持体温1840s’：英国物理学家Joule，热功当量实验证明能量转换关系1cal=4.18J1cal=4.18J发现：18世纪“热质论”：热是物质中一种流体1798年：B.Thompson于Munich军工厂研究炮筒摩擦生热1840s’：德国医生J.Mayer发现：消化食物维持体温1840s’：英国物理学家Joule，热功当量实验证明能量转换关系1cal=4.18J1cal=4.18JJamesPrescottJoule(1818-1889)JamesPrescottJoule(1818-1889)热力学研究的基本内容热力学—研究热、功和其他形式能量之间的相互转换及其转换过程中所遵循的规律；热功当量1Cal4.184J能量有各种不同的形式，可以相互转变，但能量的总值不变。热力学的理论基础•1850年，（Joule1818-1889，英国人）•建立能量守恒定律（热力学第一定律）•1848；1850年，Kelvin（1824-1907，英国人）；Clausius（1822-1888。德国人）•研究热功转换问题（建立热力学第二定律）热力学第一定律、热力学第二定律奠定了热力学的理论基础将热力学的基本原理用于研究化学现象以及与化学有关的物理现象，称为化学热力学。热力学研究的基本内容(2)研究化学变化的方向和限度。判断在某条件下，指定的热力学过程变化的方向和可能达到的最大限度。（1）研究化学过程及其与化学密切相关的物理过程中的能量转换关系和转换过程中所遵循的规律化学热力学要解决的问题：热力学第一定律—计算化学反应中的热效应；热力学第二定律—解决化学和物理变化的方向和限度，以及相平衡和化学平衡等问题；热力学第三定律—阐明绝对熵的定义与数值；热力学第零定律—研究热平衡，导出了温度这一状态函数，并给出了比较温度的方法。热力学研究的基本内容热力学的方法和局限性热力学方法•研究对象是大数量分子的集合体，研究宏观性质，所得结论具有统计意义。•只考虑变化前后的净结果，不考虑物质的微观结构和反应机理。•能判断变化能否发生以及进行到什么程度，但不考虑变化所需要的时间。局限性不知道反应的机理、速率和微观性质，只讲可能性，不讲现实性。2.2热平衡和热力学第零定律──温度的概念将A和B用绝热壁隔开，而让A和B分别与C达成热平衡。ABCABC然后在A和B之间换成导热壁，而让A和B与C之间用绝热壁隔开绝热导热A和B分别与C达成热平衡，则A和B也处于热平衡，这就是热平衡定律或第零定律。ABCABC当A和B达成热平衡时，它们具有相同的温度由此产生了温度计，C相当于起了温度计的作用2.2热平衡和热力学第零定律──温度的概念热力学第零定律•大量实验事实的总结和概括，不能由其它的定律或定义导出•不能由逻辑推理导出–A/B是好朋友；B/C也是好朋友。能推导出A/C是好朋友？•实践是检验真理的唯一标准！温度特征•温度没有绝对值，两个系统的温度只有相等和不相等的关系•温度是系统的内在属性，与温标的选择无关，但只有选择了温标，温度才能得到数值表示。2.3热力学的一些基本概念•体系与环境•体系的分类•体系的性质•热力学平衡态•状态函数•状态方程•热和功几个基本概念：体系与环境体系（System）在科学研究时必须先确定研究对象，把一部分物质与其余分开，这种分离可以是实际的，也可以是想象的。这种被划定的研究对象称为体系，亦称为物系或系统。环境（surroundings）与体系密切相关、有相互作用或影响所能及的部分称为环境。体系与环境敞开系统封闭系统孤立系统根据系统（体系）与环境之间的关系，把系统分为三类：问题：三种系统各有什么特点？（1）敞开系统（opensystem...