第二章热力学第一定律 热力学第一定锋及其应用 环境 surroundings 无物质校换 封闭体系 closed system △U=O+W 能量交换 Tihe Ftrst Law of Termodynamics 2025/1/12
2025/1/12 第二章 热力学第一定律 = + U Q W
2.1热力学概论 一、热力学的基本内容 1.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（热力学第一定律）； 2.研究各种物理变化和化学变化过程中所发生的能 量效应； 3研究化学变化的方向和限度（热力学第二定律）； 4.研究低温现象，阐明规定熵的数值（热力学第三 定律)； 5.热力学第零定律一为温度建立了严格的科学定义。 2025/1/12
2025/1/12 2.1 热力学概论 1.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（热力学第一定律）； 2.研究各种物理变化和化学变化过程中所发生的能 量效应； 3.研究化学变化的方向和限度（热力学第二定律）； 一、热力学的基本内容 4.研究低温现象，阐明规定熵的数值（热力学第三 定律） ； 5.热力学第零定律——为温度建立了严格的科学定义
2.1热力学概论 二、热力学的方法和局限性 1、热力学方法 （1)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。 （2)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。 (3)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。 2、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。 2025/1/12
2025/1/12 2.1 热力学概论 1、热力学方法 （1）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。 （2）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。 （3）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。 2、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。 二、热力学的方法和局限性
2.2热平衡和热力学第零定律 一、温度的概念 “温度”一词在日常生活中是经常遇到的，但要 给它一个很确切的定义，似乎又并不容易。 在历史上，“温度”和“热”这两个不同的概 念曾一度被混淆过。第一个明确区分的是J.Black.。 温度的概念起源于人们对冷热的感觉，它代表物体冷 热的程度（现在知道这就是组成物质的大量粒子的无 规则运动的强弱程度)。 2025/1112
2025/1/12 2.2 热平衡和热力学第零定律 “温度”一词在日常生活中是经常遇到的，但要 给它一个很确切的定义，似乎又并不容易。 在历史上，“温度”和“热”这两个不同的概 念曾一度被混淆过。第一个明确区分的是 J.Black。 温度的概念起源于人们对冷热的感觉，它代表物体冷 热的程度（现在知道这就是组成物质的大量粒子的无 规则运动的强弱程度）。 一、温度的概念
2.2热平衡和热力学第零定律 在热力学中，我们从热平衡来定义温度： 当两个体系彼此处于热平衡时，它们必 定有一个共同的热力学性质，这个决定体系 热平衡的热力学性质被定义为温度。 2025/1/12
2025/1/12 2.2 热平衡和热力学第零定律 在热力学中，我们从热平衡来定义温度： 当两个体系彼此处于热平衡时，它们必 定有一个共同的热力学性质，这个决定体系 热平衡的热力学性质被定义为温度
2.2热平衡和热力学第零定律 二、热平衡定律与热力学第零定律 测量温度的依据是热平衡定律。当两个物体 A和B分别与第三个物体C处于热平衡时，则 A和B之间也必定彼此处于热平衡。这是一个 客观存在的经验，称为热平衡定律。由于它的 重要性，并因它是热力学第一和第二定律之后 确立的，但在逻辑上却应放在这两个定律之前， 故R.I.Fowler称之为热力学第零定律。 2025/1112
2025/1/12 2.2 热平衡和热力学第零定律 测量温度的依据是热平衡定律。当两个物体 A 和 B 分别与第三个物体C处于热平衡时，则 A 和 B 之间也必定彼此处于热平衡。这是一个 客观存在的经验，称为热平衡定律。由于它的 重要性，并因它是热力学第一和第二定律之后 确立的，但在逻辑上却应放在这两个定律之前， 故 R.H.Fowler 称之为热力学第零定律。 二、热平衡定律与热力学第零定律
2.2热平衡和热力学第零定律 三、热力学第零定律的实质 指出温度这个状态函数的存在，它非但给出 温度的概念，而且给出了比较温度的方法。 在比较各个物体的温度时，不需要将各物体 直接接触，只需将一个作为标准的第三系统分 别与各个物体相接触达到热平衡，这个作为标 准的第三系统就是温度计。 2025/1/12
2025/1/12 2.2 热平衡和热力学第零定律 三、热力学第零定律的实质 指出温度这个状态函数的存在，它非但给出 温度的概念，而且给出了比较温度的方法。 在比较各个物体的温度时，不需要将各物体 直接接触，只需将一个作为标准的第三系统分 别与各个物体相接触达到热平衡，这个作为标 准的第三系统就是温度计
2.3热力学的一些基本概念 一、体系(System)与环境(surroundings). 在科学研究时必须先确定 研究对象，把一部分物质与其 坏境 surroundings 余分开，这种分离可以是实际 的，也可以是想象的。这种被 体系 system 划定的研究对象称为体系，亦 称为物系或系统。 与体系密切相关、有相互 体系与环境 作用或影响所能及的部分称为 环境。 2025/1112
2025/1/12 2.3 热力学的一些基本概念 一、体系（System）与环境（surroundings） 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。 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
2.3热力学的一些基本概念 根据体系与环境之间的关系，把体系分为三类： (1)敞开体系(open system) 体系与环境之间既有物质交换，又有能量交换。 环境 surroundings 物质交换 肝体系 oper system 能量交换 敏开体条 2025/1/12
2025/1/12 根据体系与环境之间的关系，把体系分为三类： （1）敞开体系（open system） 体系与环境之间既有物质交换，又有能量交换。 2.3 热力学的一些基本概念
2.3热力学的一些基本概念 (2) 封闭体系(closed system). 体系与环境之间无物质交换，但有能量交换 环境 surroundings 无物质校换 封闭体系 closed system 能量交换 封闭体系 2025/1112
2025/1/12 （2）封闭体系（closed system） 体系与环境之间无物质交换，但有能量交换 2.3 热力学的一些基本概念