§21热力学术语和基本撬念 2.1.1系统和环境 2.1.2状态和状态函数 2.1.3过程 2.1.4 相 1.5化学反应计量式和反应进度
§2.1 热力学术语和基本概念 2.1.1 系统和环境 2.1.5 化学反应计量式和反应进度 2.1.4 相 2.1.3 过程 2.1.2 状态和状态函数
2.1.1系统和环境 系统:被研究对象。 环境:系统外与其密切相关的部分。 敞开系统:与环境有物质交换也有能量交换。 封闭系统:与环境无物质交换有能量交换 隔离系统:与环境无物质、能量交换
2.1.1 系统和环境 系统:被研究对象。 环境:系统外与其密切相关的部分。 敞开系统:与环境有物质交换也有能量交换。 封闭系统:与环境无物质交换有能量交换。 隔离系统:与环境无物质、能量交换
212状态和状态函数 状态—由一系列表征体系性质的物理量(如温度 压力、形态等)所确定下来的体系的存在形式称为体 系的状态。 状忞函数—若决定体系某种性质的物理量仅与体系 所处的状态有关,那么这一物理量称为状态函数。若 体系的一个状态函数或几个状态函数发生了改变.则 体系的状态也发生了变化。 例如,某理想气体的物质的量n,压强D,体积V, 温度就是体系的状态函数,理想气体的标准状况 就是由这些状态函数确定下來的体系的一种状态
2.1.2 状态和状态函数 状态——由一系列表征体系性质的物理量(如温度、 压力、形态等)所确定下来的体系的存在形式称为体 系的状态。 状态函数——若决定体系某种性质的物理量仅与体系 所处的状态有关,那么这一物理量称为状态函数。若 体系的一个状态函数或几个状态函数发生了改变,则 体系的状态也发生了变化。 例如,某理想气体的物质的量n,压强p,体积V, 温度T 就是体系的状态函数,理想气体的标准状况 就是由这些状态函数确定下来的体系的一种状态
状态方程—体系状态函数之间的定量关系式叫做状 态方程。 例如理想气体方程式pV=nR就是一个状态方程。 始,—体系发生变化前的状态称为始态; 终灸——体系发生变化后的状态称为终态。 一旦体系的始态和终态确定下来,各状恋函数的 改变量也就确定了。状忞函数的改变量常用希腊字母 △表示,如△P、ΔV、Δ7、△n等。 一个状态函数就是体系的一种性质,体系的状态确定之后 它具有一定值,并且它与体系的过去历史无关。 状恋函数的特征:体系的状恋变化时,状态函数的改变量,只与 体系的起始和最终状态有关,而与状态变化的具体途径元关
状态方程——体系状态函数之间的定量关系式叫做状 态方程。 例如理想气体方程式pV = nRT就是一个状态方程。 始态——体系发生变化前的状态称为始态; 终态——体系发生变化后的状态称为终态。 一旦体系的始态和终态确定下来,各状态函数的 改变量也就确定了。状态函数的改变量常用希腊字母 Δ表示,如Δp、ΔV、ΔT、Δn等。 一个状态函数就是体系的一种性质,体系的状态确定之后, 它具有一定值,并且它与体系的过去历史无关。 状态函数的特征:体系的状态变化时,状态函数的改变量,只与 体系的起始和最终状态有关,而与状态变化的具体途径无关
体系的量度性质或广延性质 有些状态函数。如卩和n等所表示的体系的性质具 有加和性,即整个体系的某种广延性质是体系中各部 分该种性质的总和。如在恒温恒压下将体积为V的氮 气与体积为V的氧气相混合,它们的总体积等于 (V1+V2),体系的这类性质称为体系的量度性质或广 延性质。 体系的强度性质 有些状态函数表示的体系的性质不具有加和性。 如两杯300K的水混合在一起,温度不会升至600K, 仍然是300K。体系的这类性质称为体系的强度性质
体系的量度性质或广延性质 有些状态函数,如 V和 n等所表示的体系的性质具 有加和性,即整个体系的某种广延性质是体系中各部 分该种性质的总和。如在恒温恒压下将体积为 V1的氮 气与体积为 V2的氧气相混合,它们的总体积等于 ( V1 + V2 ),体系的这类性质称为体系的量度性质或广 延性质。 体系的强度性质 有些状态函数表示的体系的性质不具有加和性。 如两杯300K的水混合在一起,温度不会升至600K , 仍然是300K。体系的这类性质称为体系的强度性质
(1)加压 始 p1=101.3kPa 终 7=373K 2=2026kPa V1=2m3 373K V=1 态 态 303. 9kPa 2=473K V2=0.845m3 ()加压、升温 减压、降温 理想气体两种不同变化过程 状态函数的特性可描述为:异途同归,值变相等; 周而复始,数值还原
P3=303.9kPa T3=473K V3=0.845m3 p1=101.3kPa T1=373K V1=2m3 p2= 202.6kPa T2= 373K V2=1 m3 (I)加 压 (II)加压、升温 减压、降温 始态 终态 理想气体两种不同变化过程 状态函数的特性可描述为:异途同归,值变相等; 周而复始,数值还原
213过程与途径 1过程体系的状态发生变化,从始态变到终态,我们说体 系经历了一个热力学过程,简称过程。常见过程有下列几种 1)恒压过程—体系的变化过程中始态、终态和外界压强保 持恒定不变。 (2)恒温过程—将发生反应的体系保持在恒温状态之下的这 种过程叫做恒温过程。 (3)恒容过程—体系的始亮和终态保持体积不变。 (4)绝热过程—变化过程中体系和环境之间没有熟量传递。 2.途径—体系由始态到终恋的变化过程可以采取多种不同的 方式。每一种具体方式称为一种途径
2.1.3 过程与途径 1.过程——体系的状态发生变化,从始态变到终态,我们说体 系经历了一个热力学过程,简称过程。常见过程有下列几种: (1)恒压过程——体系的变化过程中始态、终态和外界压强保 持恒定不变。 (2)恒温过程——将发生反应的体系保持在恒温状态之下的这 种过程叫做恒温过程。 (3)恒容过程——体系的始态和终态保持体积不变。 (4)绝热过程——变化过程中体系和环境之间没有热量传递。 2.途径——体系由始态到终态的变化过程可以采取多种不同的 方式。每一种具体方式称为一种途径