一、热力学研究的基本内容 热力学是研究宏观体系在能量转换过程中所遵循 的规律的科学。主要研究： 研究热、功和其他形式能量之间的相互转换及 其转换过程中所遵循的规律； 研究各种物理变化和化学变化过程中所发生的 能量效应； 研究化学变化的方向和限度

一、热力学(thermodynamics)的研究对象与研究方法 物态(state of matter):物质存在的物理状态 物质主要存在三种基本物理状态:固态、液态 和气态 热学是研究一切物态的热现象的学科,我们这里主 要研究气态,但有时也会牵涉到固态和液态。 从宏观上看,热学研究物体的宏观热现象:与温度有 关的物态的物理性质的变化。由观察和实验来总结热 现象的规律,得出热现象的宏观理论,这部分称为热 力学。 热力学利用宏观上可观测的物理量,如:,V,T 来研究热现象的规律

一、统计热力学研究的对象、任务和方法 1.对象 研究的是大量微观粒子所构成的宏观物质处于平衡态时的性质。从研究对象来讲, 统计热力学和热力学一样都是研究宏观物质处于平衡态时的性质。热力学是根据从经验 归纳得到的四条基本定律,而不管物质的微观结构和微观运动形态,因此只能得到联系 各种宏观性质的一般规律,而不能给出微观性质与宏观性质之间的联系。而统计热力学 则是从物质的微观结构出发来了解其宏观性质。两者研究的深度不同,所以有必要讨论 后者

2-1热力学第一定律的实质 2-2热力学第一定律表达式 2-3封闭系统能量方程式 2-4开口系统能量方程式 2-5稳定流动系统能量方程式 2-6稳定流动系统几个问题

热力学第一定律给出了各种形式的能量 在相互转化过程中必须遵循的规律,但并未 限定过程进行的方向。观察与实验表明,自 然界中一切与热现象有关的宏观过程都是不 可逆的,或者说是有方向性的。例如,热量 可以从高温物体自动地传给低温物体,但是 却不能从低温传到高温。对这类问题的解释 需要一个独立于热力学第一定律的新的自然 规律,即热力学第二定律

12-1概述 应用:化学反应的过程 动力装置煤、油、天然气的燃烧√ 水处理 化工过程 目的: 热力学基本定律用于化学过程, 研究这些过程能量的转换、平衡、 方向性、化学平衡

一、热力学第二定律的任务:判断过程进行的方向和限度。 热力学第一定律是能量守恒与转化定律(第一类永动机不能产生、造成),那么任 何违反热力学第一定律的过程都不能发生。然而,大量事实已证明,有些不违反热力学 第一定律的过程也并不能发生。 大家都知道在自然界中存在许许多多朝一定方向自发进行的自然过程,即在一定 条件无需人为地施加任何外力就能自动发生的过程。例如:

应用:化学反应的过程 chemical reaction 动力装置煤、油、天然气的燃烧 目的:热力学基本定律用于化学过程,研究这些过程能量的转换、平衡、方向性、化学平衡

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

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