第3章化学反应概述 1)状态一定值一定： 2)殊途同归变化相等： 3)周而复始变化为零。 状态函数若具有加和性（如V、),则称其具有容量性质，称为容量性质的状态函数： 若没有加和性（如T、P),则称其具有强度性质（与物质的量无关），称为强度性质状态函 数。 3.过程和途径 体系的状态发生变化时，状态变化的经过称为过程。完成这个过程的具体步骤则称为途 径。 常见的热力学过程有： 1)等温过程一体系的始态温度与终态温度相同，并等于环境的温度(T1=T2=T环) 2)等压过程一始态、终态的压力与环境相同(P1=P2=p环) 3)等容过程一体系的体积不发生变化(V,=V2) 4)绝热过程一体系与环境之间无热量交换(Q=0) 5)循环过程一过程进行后，系统重新回到初始状态。 6)可逆过程一它是一种在无限接近于平衡并且没有摩檫力条件下进行的理想过程， 也是在热力学研究中非常重要的一种过程。 4.功和热 热力学中把体系与环境之间因温度差而变化的或传递的能量形式称为热，以Q表示。 除热以外的能量交换形式都称为功，以W表示。在热力学中把各种功分成两大类：一 是体系反抗外压所作的“膨胀功”或称“体积功”；另一类是除“膨胀功”以外的“其它功”或称之 为“有用功”、“非体积功”。 在热力学规定： 体系从环境吸收热量，Q>0:向环境放热，Q<0: 体系对环境作功，W>O:环境对体系作功，W<0。 功和热的数值与状态变化的途径有关，为过程函数。 理想气体恒温膨胀过程中，以可逆途径进行时，体系对环境做的功最大，吸收的热量 最多：恒温压缩过程中，以可逆途径进行时，环境对体系做的功最小，体系放出的热量最 少。 5.热力学能（内能） 体系内部一切能量的总和称为体系的热力学能，用符号U表示。 1)它包括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、电子的动 能以及核能等等： 2)是状态函数： 3)绝对值无法测量或计算，但可以测定△U,△U=U终一U始： 3)具有加和性质： 4)对于理想气体来说，热力学能U只是温度的函数。 3.2.2热力学第一定律 能量的形式可以相互转换，但能量的不能无中生有，也不能自行消灭。若把热力学第一 定律的表述加以具体化，则对于一个封闭体系，如果体系处于某一始态I,其内能为U,当 体系从环境吸收热Q,同时体系对环境作一定量的功w,体系变化到终态，其内能为Um。 应有下列关系：第 3 章 化学反应概述 3 1）状态一定值一定； 2）殊途同归变化相等； 3）周而复始变化为零。 状态函数若具有加和性（如 V、m），则称其具有容量性质，称为容量性质的状态函数； 若没有加和性（如 T、P），则称其具有强度性质（与物质的量无关），称为强度性质状态函 数。 3．过程和途径 体系的状态发生变化时，状态变化的经过称为过程。完成这个过程的具体步骤则称为途 径。 常见的热力学过程有： 1）等温过程——体系的始态温度与终态温度相同，并等于环境的温度（T1＝T2＝T 环） 2）等压过程——始态、终态的压力与环境相同（p1＝p2＝p 环） 3）等容过程——体系的体积不发生变化（V1＝V2） 4）绝热过程——体系与环境之间无热量交换（Q＝0） 5）循环过程——过程进行后，系统重新回到初始状态。 6）可逆过程——它是一种在无限接近于平衡并且没有摩檫力条件下进行的理想过程， 也是 在热力学研究中非常重要的一种过程。 4．功和热 热力学中把体系与环境之间因温度差而变化的或传递的能量形式称为热，以 Q 表示。 除热以外的能量交换形式都称为功，以 W 表示。在热力学中把各种功分成两大类：一 是体系反抗外压所作的―膨胀功‖或称―体积功‖；另一类是除―膨胀功‖以外的―其它功‖或称之 为―有用功‖、―非体积功‖。 在热力学规定： 体系从环境吸收热量，Q>0；向环境放热，Q<0； 体系对环境作功，W>0；环境对体系作功，W<0。 功和热的数值与状态变化的途径有关，为过程函数。 理想气体恒温膨胀过程中，以可逆途径进行时，体系对环境做的功最大，吸收的热量 最多；恒温压缩过程中，以可逆途径进行时，环境对体系做的功最小，体系放出的热量最 少。 5．热力学能（内能） 体系内部一切能量的总和称为体系的热力学能，用符号 U 表示。 1）它包括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、电子的动 能以及核能等等； 2）是状态函数； 3）绝对值无法测量或计算，但可以测定 ΔＵ，ΔＵ=Ｕ终－Ｕ始。； 3）具有加和性质； 4）对于理想气体来说，热力学能 U 只是温度的函数。 3.2.2 热力学第一定律 能量的形式可以相互转换，但能量的不能无中生有，也不能自行消灭。若把热力学第一 定律的表述加以具体化，则对于一个封闭体系，如果体系处于某一始态 I，其内能为 UI，当 体系从环境吸收热 Q，同时体系对环境作一定量的功 w，体系变化到终态，其内能为 UII。 应有下列关系：