3.2.2热力学第一定律 例：(1)某过程中，体系从环境吸收热量 50kJ,对环境做功30kJ。求过程中体系热力学 ·数学表达式：△U=Q-W 能的改变量△U和环境热力学能的改变量△U”。 =Q-p△V-W' 解：由热力学第一定律的数学表达式可知 ·研究内容：体系变化过程中热力学能、功、 Q=+50kJ,=+30kJ 热的转换方式。 .41体泰Q-厘 =50-30=20(kJ) ·实质：能量守恒和转化定律。 能量的总量是守恒的，不会凭空产生，也不会凭空 若将环境当做体系来考虑， 消失，只可能从一种形式转化为另一种形式。 则有Q'=-50kJ,=-30kJ, 在孤立体系中能量的总值恒定不变。 故环境热力学能改变量4U'=Q'一” .4U'环城-50-(-30)=-20(kJ) 讨论： (2)如果开始时，体系先放热40kJ,环境 对于体系的始态U,和终态(U,+20), 对体系做功6OkJ,求体系的热力学能的改 虽然变化途径不同(Q、W不同)，但△U 变量△U以及终态的热力学能U。 却相同。说明Q、W是非状态函数，它们与 解：Q=一40kJ,M=-60kJ 途径有关，而热力学能是状态函数，与途径 无关。 4U体系Q一F=20kJ UU1+20(kJ) (Q=50KJ =30KJ I UII (Q-40KJ〉(W=-60KJ 3.2.3化学反应的热效应 (2)化学反应热的类型： 1.化学反应热 i恒容反应热： (1)定义： △U=Q-p△V: 当产物与反应物温度相同且化学反应时 因为 △V=0: 只作膨胀功的条件下，化学反应过程中体系 所以 △Uy=Q 吸收或放出的热量称为反应热。 Q具有状态函数的性质一恒容条件下的 盖斯定律。第 3章化学反应概述 3.2.2热力学第一定律 • 数学表达式：ΔU = Q－W = Q － pΔV － W′ • 研究内容：体系变化过程中热力学能、功、 热的转换方式。 • 实质：能量守恒和转化定律。 能量的总量是守恒的，不会凭空产生，也不会凭空 消失，只可能从一种形式转化为另一种形式。 • 在孤立体系中能量的总值恒定不变。 第 3章化学反应概述 例:（1）某过程中，体系从环境吸收热量 50kJ，对环境做功30kJ。求过程中体系热力学 能的改变量ΔU和环境热力学能的改变量ΔU’。 解：由热力学第一定律的数学表达式可知 Q＝＋50kJ，W＝＋30kJ ∴ ΔU体系=Q－W =50－30=20（kJ） 若将环境当做体系来考虑， 则有Q’= −50kJ，W”= −30kJ， 故环境热力学能改变量ΔＵ’=Q’－W” ∴ΔＵ’环境= −50－（−30）= −20（kJ） 第 3章化学反应概述 （2）如果开始时，体系先放热40kJ，环境 对体系做功60kJ，求体系的热力学能的改 变量ΔU以及终态的热力学能U 。 解： Q =－40kJ，W = －60kJ ΔU体系= Q －W =20kJ ∴ UII= UI＋20（kJ） 第 3章化学反应概述 讨论： 对于体系的始态UI 和终态（UI ＋20）， 虽然变化途径不同（Q、W不同），但ΔU 却相同。说明Q、W是非状态函数，它们与 途径有关，而热力学能是状态函数，与途径 无关。 第 3章化学反应概述 3.2.3 化学反应的热效应 1.化学反应热 （1）定义： 当产物与反应物温度相同且化学反应时 只作膨胀功的条件下，化学反应过程中体系 吸收或放出的热量称为反应热。 第 3章化学反应概述 （2）化学反应热的类型： ⅰ 恒容反应热： ΔU＝Q-pΔV； 因为 ΔV＝0； 所以 ΔUV＝QV QV具有状态函数的性质——恒容条件下的 盖斯定律