工程化学教案 第一章 第二节热力学第一定律 一、热和功 热、功是能量传递的两种形式，均与过程有关。 热：因温度不同（由不规则的微粒）而传递的能量形式：以Q表示，单位：mo1o kJ-mol-,吸热：Q>0。 功：其它的传递能量形式：有电功、机械功、体积功、摩擦功等。体积功：W=-p4V, 单位同热。规定：环境对体系做正功。 二、热力学能 U:热力学能(thermo nergy)指体系内一切能量的总和。（体系内各种物质的 分子或原子的位能，振动能、转动能、平动能、电子的能以及核能等等)，虽然U现在尚 无法测定，但U仍是体系的状态函数，状态定，U值定，体系变化时，U△一定：U△=U 一U,具有加合性。热力学能是系统内部所有微观粒子全部能量的总和。热力学能又叫 内能：体系内部的总能量，以U表示。它的绝对值无法确定。 三、热力学第一定律 U2=U1+(Q+W) 体系1 体系2 .AU=Q+W U U 始态 终态 热力学第一定律是一个经验定律，也就是能量守恒定律。 例题：某过程中，体系从环境吸收热量100J,对环境做体积功20J。求过程中体系热力学能 的改变量和环境热力学能的改变量。 解：由W=△U-Q=100-20=80(J),环境的正好相反-80J,△'U=-100-(-20)=-80J, 第三节恒压热、恒容热及培 一、恒压热焙、恒容热和焙变 1)焓、焓变、恒容热 恒容反应热：因△U=W+Q 式中W=P·V△，恒容中V△=0，故W=0。 所以△=O" 即恒容反应过程中，体系吸收的热量全部用来改变体系的热力学能。Q<0,放热，Q>0, 吸热。 恒压反应热：△U=W+Q, 经推证右知：+PV 因为U、p、V都是体系的状态函数，故U+PV必然是体系的状态函数，可用H表 工程化学教案 第一章 • • 7 第二节 热力学第一定律 一、 热和功 热、功是能量传递的两种形式，均与过程有关。 热：因温度不同（由不规则的微粒）而传递的能量形式；以 Q 表示，单位：J·mol-1 or kJ·mol-1，吸热：Q > 0。 功：其它的传递能量形式；有电功、机械功、体积功、摩擦功等。体积功：W= -p·V， 单位同热。规定：环境对体系做正功。 二、 热力学能 U：热力学能（thermodynamic energy）指体系内一切能量的总和。（体系内各种物质的 分子或原子的位能，振动能、转动能、平动能、电子的能以及核能等等），虽然U 现在尚 无法测定，但U 仍是体系的状态函数，状态定，U 值定，体系变化时， U ∆一定： U ∆ =U 终—U 始，具有加合性。热力学能是系统内部所有微观粒子全部能量的总和。热力学能又叫 内能：体系内部的总能量，以U表示。它的绝对值无法确定。 三、 热力学第一定律 U2 = U1 + (Q + W) 体系 1 体系 2 U = Q + W U1 q W + + → U2 始态 终态 热力学第一定律是一个经验定律，也就是能量守恒定律。 例题：某过程中，体系从环境吸收热量100J，对环境做体积功20J。求过程中体系热力学能 的改变量和环境热力学能的改变量。 解：由W= ∆U −Q =100-20=80（J），环境的正好相反-80J， ∆' U = -100-（-20）= -80J， 第三节 恒压热、恒容热及焓 一、 恒压热焓、恒容热和焓变 1）焓、焓变、恒容热 恒容反应热：因∆U= W+ Q V 式中W = P· V ∆ ，恒容中V ∆ = 0，故W= 0。 所以 ∆ U=QV 即恒容反应过程中，体系吸收的热量全部用来改变体系的热力学能。QV < 0，放热，QV > 0， 吸热。 恒压反应热： ∆U= W+ Q p 经推证右知：H=U+PV 因为U、p、V 都是体系的状态函数，故U+PV 必然是体系的状态函数，可用H 表