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体积、温度及各组分的物质的量等参数来决定。当这些物理量都有确定值时,体 系就处在一定的热力学状态,所以,状态()是体系一切宏观性质的综合,而这 些确定体系状态性质的物理量称为状态函数()。 状态函数的一个重要性质,就是它们的数值大小只与体系所处的状态有关, 也就是说,在体系从一种状态变化到另一种状态时,状态函数的增量只与体系的 始态和终态有关,而与完成这个变化所经历的途径无关。例如,一种气体的温度 由始态的25℃变到终态的50℃,它变化的途径不论是先从25℃降温到0℃,再 升到50℃,或是从25℃直接升温到50℃,状态函数的增量△T只由体系的终态 (50℃)和始态(25℃)所决定,其结果都是相同的。 体系各个状态函数之间是相互制约的,若确定了其中的几个,其余的就随之 而定。例如对于气体,如果知道了压力、温度、体积、物质的量这四个状态函数 中的任意三个,就能用状态方程式确定第四个状态函数 4.热和功 当体系和环境之间存在着温度差时,两者之间就会发生能量的交换,热会自 动地从高温的一方向低温的一方传递,直到温度相等建立起热平衡为止。热 (hat)用符号Q表示。溶解过程中与环境交换的热称为溶解热;化学反应过程 中与环境交换的热称为反应热。热力学上规定,体系吸热,Q为正值:体系放热, Q为负值。 除了热以外,我们把其他各种被传递的能量都称为功(wOk),如由于体系 体积变化反抗外力作用而对环境做的体积功,还有表面功、电功等。“功”用符 号W表示,本章只考虑体积功。热力学上规定:体系对环境做功,W为负值: 环境对体系做功,W为正值。 热和功是能量传递的两种形式,它们与变化的途径有关。当体系变化的始、 终态确定后,Q和W随着途径不同而不同,只有指明途径才能计算过程的热和 功,所以热和功都不是状态函数。 5热力学能 热力学能(thermodynamic energy)又称内能,是体系中一切形式能量的总 和。它包括体系中原子、分子或离子的动能(平动能、转动能、电子运动能等), 各种了、粒子间吸引和排斥所产生的势能,以及化学键能、核能等。 6 6 体积、温度及各组分的物质的量等参数来决定。当这些物理量都有确定值时,体 系就处在一定的热力学状态,所以,状态()是体系一切宏观性质的综合,而这 些确定体系状态性质的物理量称为状态函数()。 状态函数的一个重要性质,就是它们的数值大小只与体系所处的状态有关, 也就是说,在体系从一种状态变化到另一种状态时,状态函数的增量只与体系的 始态和终态有关,而与完成这个变化所经历的途径无关。例如,一种气体的温度 由始态的 25℃变到终态的 50℃,它变化的途径不论是先从 25℃降温到 0℃,再 升到 50℃,或是从 25℃直接升温到 50℃,状态函数的增量 T 只由体系的终态 (50℃)和始态(25℃)所决定,其结果都是相同的。 体系各个状态函数之间是相互制约的,若确定了其中的几个,其余的就随之 而定。例如对于气体,如果知道了压力、温度、体积、物质的量这四个状态函数 中的任意三个,就能用状态方程式确定第四个状态函数。 4.热和功 当体系和环境之间存在着温度差时,两者之间就会发生能量的交换,热会自 动地从高温的一方向低温的一方传递,直到温度相等建立起热平衡为止。热 (heat)用符号 Q 表示。溶解过程中与环境交换的热称为溶解热;化学反应过程 中与环境交换的热称为反应热。热力学上规定,体系吸热,Q 为正值;体系放热, Q 为负值。 除了热以外,我们把其他各种被传递的能量都称为功(work),如由于体系 体积变化反抗外力作用而对环境做的体积功,还有表面功、电功等。“功”用符 号 W 表示,本章只考虑体积功。热力学上规定:体系对环境做功,W 为负值; 环境对体系做功,W 为正值。 热和功是能量传递的两种形式,它们与变化的途径有关。当体系变化的始、 终态确定后,Q 和 W 随着途径不同而不同,只有指明途径才能计算过程的热和 功,所以热和功都不是状态函数。 5.热力学能 热力学能(thermodynamic energy)又称内能,是体系中一切形式能量的总 和。它包括体系中原子、分子或离子的动能(平动能、转动能、电子运动能等), 各种了、粒子间吸引和排斥所产生的势能,以及化学键能、核能等
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