《无机化学》课程教学资源（课件讲稿）第五章 化学反应的能量和方向（化学反应中的能量关系——热力学第一定律 first law of thermodynamics）

首先来讲解热力学。热力学是研究热和机械功互相转化问题而产生和发展的一门 科学,主要基础是热力学第一、第二定律,是人类长期实践经验的总结,有牢固的实 验基础。化学热力学的主要内容是利用热力学第一定律来计算相变和化学反应热效应 等能量转化问题,利用热力学第二定律解决反应及相变过程的方向和限度问题,这些 问题在科学研究和实际生产中都是十分重要的,热力学第三定律主要解决物质的绝对 熵问题,对化学平衡的计算有很大意义

§2.1 系统状态随时间的变化 过程 §2.2 热力学第一定律 内能 §2.3 准静态过程 功 §2.4 热容量 焓 §2.5 热量传递的三种方式 §2.6 理想气体的内能，作功和吸热 §2.7 卡诺循环 §2.8 热机和致冷机 2.8.1 斯特林（Stirling）循环 2.8.2 埃里克松 (Ericsson ) 循环和磁致冷机 ﹡2.8.3 热声发动机和热声致冷机

§2.1 热力学基础知识 §2.2 化学反应过程中的热效应 §2.3 化学热力学定律 §2.4 化学反应的方向

上节内容主要讨论热力学第一定律的内容,解决相 变和化学反应热效应等能量转化问题。自然界发生的一 切过程都遵守热力学第一定律,但许多过程虽然不违背, 却不能实现

熟悉朗肯循环流程图及其能量分析、热效率计算 蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响,提高热效率的方法和途径。 回热、再热循环原理及热效率计算 热电循环原理 内燃机、燃气轮机循环原理及其能量分析、热效率计算

§6.1 引言 1. 统计热力学的研究对象和方法 3. 统计热力学基本假定 2. 统计系统的分类 §6.2 玻耳兹曼(Boltzmann)分布 1. 研究系统的特性 2. 玻耳兹曼定理 3. 玻耳兹曼分布 4. 斯特林近似公式 §6.3 分子配分函数 1.分子配分函数的物理意义 2.能量标度零点的选择 3.分子配分函数与热力学函数的关系 4.分子配分函数的析因子性质 §6.4 分子配分函数的求算 1. 平动配分函数 2. 转动配分函数 3. 振动配分函数 4. 电子配分函数和核配分函数 5. 分子全配分函数

§6.1 引言 1. 统计热力学的研究对象和方法 3. 统计热力学基本假定 2. 统计系统的分类 §6.2 玻耳兹曼(Boltzmann)分布 1. 研究系统的特性 2. 玻耳兹曼定理 3. 玻耳兹曼分布 4. 斯特林近似公式 §6.3 分子配分函数 1.分子配分函数的物理意义 2.能量标度零点的选择 3.分子配分函数与热力学函数的关系 4.分子配分函数的析因子性质 §6.4 分子配分函数的求算 1. 平动配分函数 2. 转动配分函数 3. 振动配分函数 4. 电子配分函数和核配分函数 5. 分子全配分函数

定义：将热力学的基本原理用来研究化学现象以及和化学有关的物理现象的科学；研究内容：化学和物理变化中的能量转换问题、化学和物理变化进行的方向和限度

利用热力学方法,针对铁液中铁水深脱硫条件所需要的低氧含量,研究了Al-C-O平衡时铁溶液中氧含量的变化规律.通过对C、Al及Al-C复合脱氧反应脱氧常数的比较得出,在1573K温度下,铁液中用Al-C复合脱氧,其脱氧能力比单独使用C脱氧能力强.用热力学理论得出1573K温度下铁液中用Al-C复合脱氧的平衡曲线.研究表明:在温度一定时,随着C的活度aC的增大,Al-C复合脱氧能力逐渐增强;在aC一定的情况下,随着温度的升高,Al-C复合脱氧能力逐渐减弱