天津大学物理化学课件---第二章 热力学第一定律.ppt

第二章 热力学第一定律 本章基本要求 §2.1 热力学基本概念和术语 1.系统和环境 2. 系统的性质和状态 (properties and state of system) 3.热力学平衡态 5. 物理化学讨论三种过程中热力学问题（过程）： 单纯pVT变化(process of pVT changes)， 聚集状态不变 6. 热与功（heat and work） ?Ｕ ? 系统热力学能（内能）的增量；（可为“＋”，也可为“－”） Q ? 系统与环境交换的热，得热为“＋”，放热为“－”，它包括各种形式的热 W ? 系统与环境交换的功，得功为“＋”，失功为“－”，它包括体积功(volume work)和非体积功（non-volume work)，如电功，表面功，… 3. 焦耳实验 §2.3 恒容热、恒压热与焓的导出 CV,m和Cp,m的表达式 CV,m和Cp,m 的关系： 2.过程热的计算 3. 过程热的计算 2.绝热可逆过程体积功的计算 §2.8 节流膨胀 ?? 焦耳-汤姆逊效应 第二章 热力学第一定律总结 一、第一定律数学表达式 ?U= Q + W dU = ?Q +?W＝ ?Q - pambdV+ ?W′ 二、体积功 ? W = - pambdV （1）向真空膨胀 ： W = 0 （2） 恒外压下 ： W = - pamb(V2 -V1) = - pamb ?V 理想气体恒压: W = -n R ?T (3) 可逆过程： 理想气体恒温可逆： (4) 可逆相变: Wr= - p?V l?s Wr= 0 l?g Wr = - p(Vg-Vl) = - pVg = - ngRT (理想气体) s?g Wr= - pVg = - ngRT (理想气体) 三、焓的定义式 H=U + pV 焓变 （1）单纯pVT变化（理想气体） （2）相变化： ?H=Qp （3）化学变化: 四、热力学能变化 ?U= QV (W’=0 ,dV=o) (1)单纯pVT变化: （CV,m 为常数,n 一定） (2)相变化: ?U= ?H－p ?V (3)化学反应： ?U＝ ?H－p ?V 五、热容 （封闭系统） 六、理想气体可逆绝热方程 七、基尔霍夫公式 八、节流膨胀系数（焦耳－汤姆逊系数） ? 0 , dT 0 , 制冷 ? 0 , dT 0 , 制热 ? = 0 , dT = 0 , 温度不变（理想气体） 1. 理想气体恒温可逆过程(reversible process)体积功的计算 理想气体，