第二章热力学第 一定律 Chapter 2 The first law of thermodynamics 。 本章基本要求 §2-1热力学基本概念及术语 §2-2热力学第一定佳 §23恒容热、恒压热、及焓 §24摩尔热容 §25热力学第一定律对理想气体的应用 §2-6热力学第一定律对一般固、液体的应用 。 §2-7热力学第一定律对实际气体的应用 §2-8热力学第一定律对相变化的应用 ·§2-9热力学第一定律对化学变化的应用 理论与科研结合应用实例 科学家史话 参考书
第二章 热力学第一定律 Chapter 2 The first law of thermodynamics • 本章基本要求 • §2-1 热力学基本概念及术语 • §2-2 热力学第一定律 • §2-3 恒容热、恒压热、及焓 • §2-4 摩尔热容 • §2-5 热力学第一定律对理想气体的应用 • §2-6 热力学第一定律对一般固、液体的应用 • §2-7 热力学第一定律对实际气体的应用 • §2-8 热力学第一定律对相变化的应用 • §2-9 热力学第一定律对化学变化的应用 理论与科研结合应用实例 科学家史话 参考书
本章基本要求： 理解系统与环境、状态、过程、状态函数与途径函数 等基本概念，了解可逆过程的概念。 ·掌握热力学第一定律文字表述和数学表达式。 。 理解功、热、热力学能、焓、热容、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。 掌握热力学第一定律在纯pVT变化、在相变化及化 学变化中的应用，掌握计算各种过程的功、热、热力 学能变、焓变的方法
• 理解系统与环境、状态、过程、状态函数与途径函数 等基本概念，了解可逆过程的概念。 • 掌握热力学第一定律文字表述和数学表达式。 • 理解功、热、热力学能、焓、热容、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。 • 掌握热力学第一定律在纯 p V T 变化、在相变化及化 学变化中的应用，掌握计算各种过程的功、热、热力 学能变、焓变的方法。 本章基本要求：
§2-1热力学基本概念及术语 二、 系统与环境 二、系统的性质 三、状态和状态函数 四、平衡态 五、过程和途径 六、过程函数 七、可逆体积功 八、热力学能
一、系统与环境 二、系统的性质 三、状态和状态函数 四、平衡态 五、过程和途径 六、过程函数 七、可逆体积功 八、热力学能 §2-1 热力学基本概念及术语
“、系统与环境 System and Surroundings 1. 系统(System):研究的对象。即我们感兴趣的那部分物质 或空间。也称物系或体系。 2. 环境(Surroundings)：系统之外与之有直接联系的那部分 物质或空间。 3.系统分类： (1)孤立系统(Isoiated System)：系统与环境无能量交换， 也无物质交换。 (2)封闭系统(Closed System)：系统与环境有能量交换，无物 质交换。 (3)敞开系统(Open System)：系统与环境有能量交换，也有 物质交换
一、系统与环境 System and Surroundings 1． 系统（System）:研究的对象。即我们感兴趣的那部分物质 或空间。也称物系或体系。 2．环境（Surroundings）：系统之外与之有直接联系的那部分 物质或空间。 3．系统分类： (1) 孤立系统（Isoiated System）：系统与环境无能量交换， 也无物质交换。 (2) 封闭系统（Closed System） ：系统与环境有能量交换，无物 质交换。 (3) 敞开系统（ Open System） ：系统与环境有能量交换，也有 物质交换
二、系统的性质 The properties of System l、性质(Quantities、Properties):就是系统的宏观性质。如：p V、T、n、Vm等。 2、性质可分为两类： (1)强度性质(intensive properties)：与物质的数量无关，不 具有加和性的性质。如：p、T、Vm (2)广延性质(Extensive properties):与物质的数量成正比， 具有加和性的性质。如：V、n 广广=强 如：Vn=Vnm
二、系统的性质 The properties of System 1、性质（Quantities、Properties)：就是系统的宏观性质。如：p、 V、T、n、Vm等。 2、性质可分为两类： （1）强度性质（intensive properties）：与物质的数量无关，不 具有加和性的性质。如：p、T、Vm （2）广延性质（Extensive properties）：与物质的数量成正比， 具有加和性的性质。如：V、n 广/广=强 如：V/n=Vm
三、状态与状态函数 (State of a System and State function 1.状态定义： 系统某时刻所处的状况，是系统所有性质的综合表现。 2.状态的特点： 状态确定→所有性质确定，所有性质确定→状态确定性质 是状态的单值函数，即同一状态某一性质只能为一个值， 性质是状态的函数。 3.状态函数： 系统的宏观性质
三、状态与状态函数 （State of a System and State function ） １．状态定义： 系统某时刻所处的状况，是系统所有性质的综合表现。 ２．状态的特点： 状态确定→所有性质确定， 所有性质确定→状态确定性质 是状态的单值函数，即同一状态某一性质只能为一个值， 性质是状态的函数。 ３．状态函数： 系统的宏观性质
4·状态函数（性质）的特点 状态确定了则状态函数确定，但当改变条件状态变化时某 一状态函数可能不变。如等压加热不变，但T变化。 状态的变化量只与始终态有关与过程变化的途径无关。状态 函数有全微分，状态函数的环积分为零$dp=0 5.经验规律： 对组成不变的系统①两个强度性质确定，则所有强度性 质（状态函数）确定；②两个强度性质和一个广延确定， 则所有性质（状态函数）确定。 由此可见：对组成及数量不变的系统，某一状态函数可表示为另 外两个状态函数的函数。 如：压力可表示为体积和温度的函数p=工，V)
４．状态函数（性质）的特点 状态确定了则状态函数确定，但当改变条件状态变化时某 一状态函数可能不变。如等压加热 p不变，但T变化。 状态的变化量只与始终态有关与过程变化的途径无关。状态 函数有全微分,状态函数的环积分为零 ∮dp=0 ５．经验规律： 对组成不变的系统 ①两个强度性质确定，则所有强度性 质（状态函数）确定； ②两个强度性质和一个广延确定， 则所有性质（状态函数）确定。 由此可见：对组成及数量不变的系统，某一状态函数可表示为另 外两个状态函数的函数。 如：压力可表示为体积和温度的函数 p=f(T,V)
四、平衡态 Equilibrium state 1·定义：处于某状态下的系统与其环境之间的一切联系被 隔绝，他们的状态不随时间变化，则称为平衡态. 2.平衡态必须满足的条件： @热平衡(Thermal Equilibrium)T不变 @力平衡(Force Equilibrium)p不变 ③相平衡(Phase Equilibria)组成不变 ④化学平衡(Chemical Equilibrium)组成不变
四、平衡态 Equilibrium state １．定义：处于某状态下的系统与其环境之间的一切联系被 隔绝，他们的状态不随时间变化，则称为平衡态． ２．平衡态必须满足的条件： 热平衡（Thermal Equilibrium ）T不变 力平衡（Force Equilibrium）p不变 相平衡（Phase Equilibria）组成不变 化学平衡（Chemical Equilibrium）组成不变
五、过程和途径 Process and Path 1·过程(process):系统状态发生的任何变化。 2.途径(Path):系统状态发生变化过程的具体步骤。 3.热力学常见过程： (1)纯VT变化、相变化、化学变化过程。 (2)可逆过程与不可逆过程。 (3)循环与非循环过程。 (4)恒温、恒压、恒容、恒外压、绝热过程
五、过程和途径 Process and Path １．过程(process)：系统状态发生的任何变化。 ２．途径(Path)：系统状态发生变化过程的具体步骤。 ３．热力学常见过程： (1) 纯pVT变化、相变化、化学变化过程。 (2)可逆过程与不可逆过程。 (3)循环与非循环过程。 (4)恒温、恒压、恒容、恒外压、绝热过程
六、过程函数 1热： 系统与环境因温差引起交换的能量。用Q表示。按国际惯例 规定O>0(正值)表示系统吸热，Q0 (正值)表示系统接受功W<0(负值)表示系统对外作功。单 位J,kJ主要讨论体积功、非体积功（非体积功W'表示）
六、过程函数 １热： 系统与环境因温差引起交换的能量。用Q表示。按国际惯例 规定Q＞０（正值）表示系统吸热，Q＜０ （负值）表示系放 热。单位J，kJ主要讨论显热、潜热、化学过程热。 ２功： 除热之外的系统与环境交换的能量。用Ｗ表示。规定Ｗ＞０ （正值）表示系统接受功W＜０(负值) 表示系统对外作功。单 位J,kJ主要讨论体积功、非体积功（非体积功Ｗ′表示）