物理化学 02章_热力学第一定律.热化学.pptxVIP

第二章热力学第一定律.热化学;第二章热力学第一定律.热化学;第二章热力学第一定律.热化学;研究宏观系统的热与其他形式能量之间的相互转换关系及其转换过程中所遵循的规律；;2.1热力学概论;热力学第一定律的发现;热力学研究的基本内容;焦耳的热功当量实验：

线圈切割磁力线产生感应电流而使水温上升；

通过压缩气体使水温上升；

摩擦两块铁片使水温上升；

甚至将水改为汞来做这些实验。

结论一致。;热力学的理论基础;热力学研究的基本内容;热力学如何解决实际问题;热力学第一定律—计算各种变化过程中的能量转换；

热力学第二定律—解决化学和物理变化的方向和限度，以及相平衡和化学平衡等问题；

热力学第三定律—阐明绝对熵的数值；

热力学第零定律—研究热平衡，导出了温度这一状态函数，并给出了比较温度的方法。;热力学方法和局限性;热力学方法的局限性;需要掌握的知识;补充内容：热平衡和热力学第零定律（了解）;温度的概念;热力学零定律的实质（了解）;§2.1.2热力学的一些基本概念;根据系统与环境之间的关系，把系统分为三类：;（2）封闭系统（closedsystem）;系统的分类;系统的分类;系统和环境的划分随需要而改变;思考：热功交换?什么体系?;掌握;描述系统的热力学状态的变量就是系统的性质。此处是指宏观可测的性质。分为两类：;系统的性质;判断;当系统的诸性质不随时间而改变，则系统就处于热力学平衡态，它包括下列几个平衡：;特点;系统的一些性质，其数值仅取决于系统所处的状态，而与系统的历史无关；;（1）系统处于定态时，状态函数有定值。

（2）系统的始、终态确定后，状态函数的改变量是一定的。

（3）系统恢复到原状态，状态函数也恢复到原来的数量，即状态函数的变化为零。

（4）状态函数在数学上具有全微分的性质，可按全微分的关系来处理，其微量变化冠以“d”，如dp、dV等。;判断正误;系统状态函数之间的定量关系式称为状态方程;过程;（1）等温过程;小结;例1：判断下列情况下属于什么体系？一杯水放在一下绝热箱中。

(1)把水作为体系。

(2)把水与水蒸气作为体???

(3)把绝热箱中的水、水气、空气

作为一个体系。;思考：关于热力学的基本概念;第二章热力学第一定律.热化学;第二章热力学第一定律.热化学;第二章热力学第一定律.热化学;§2.2热力学第一定律;2.2.2热力学能;证明热力学能是状态函数;热力学能及特点;系统吸热，Q0;例.在一绝热容器中盛有水，其中浸有电热丝通电加热。

(1)以水为系统；电阻丝为环境，系统吸热。Q0

(2)以水和电阻丝为系统,以导线为环境，则系统放热，Q0

此处，水和电阻丝之间的能量交换属于系统内部的能量传递问题，不做为热的范畴考虑。;若本题改为右图所示：

整个装置放在一绝

热箱中，箱内为空气，

选择绝热箱内物质为系统

则Q=0

;功和热要与过程联系才有意义;功（work）;广义的功可以看作强度变量与广度变量的乘积;膨胀功(体积功）;2.2.4热力学第一定律的数学表达式;再次强调：热力学能U是状态函数，它的绝对值尚无法测定，只能求出它的变化值。;等容、非体积功为零：;热力学第一定律是能量守恒与转化定律在热现象领域内所具有的特殊形式，说明热力学能、热和功之间可以相互转化，但总的能量不变。;思考1：判断不同系统的热功交换。;例2:“任何系统无体积变化的过程就一定不对环境作功。”这话对吗?为什么?Wf;思考3：热一律、状态函数;功与过程;复习功的定义;功与过程;设在定温下，一定量理想气体在活塞筒中克服外压，经4种不同途径，体积从V1膨胀到V2所作的功，分别为：;;;可见，外压差距越小，膨胀次数越多，做的功也越多。;;4.外压比内压小一个无穷小的值;1.一次等外压压缩;;;2.多次等外压压缩;3.可逆压缩;;功与过程小结;引出两个完美到极致的过程;在过程进行的每一瞬间，系统都接近于平衡状态，以致在任意选取的短时间dt内，状态参量在整个系统的各部分都有确定的值，整个过程可以看成是由一系列极接近平衡的状态所构成，这种过程称为准静态过程。;准静态过程;系统经过某一过程从状态（1）变到状态（2）之后，如果能使系统和环境都恢复到原来的状态而未留下任何永久性的变化，则该过程称为热力学可逆过程。否则为不可逆过程。;总结：可逆过程的特点;辨析：可逆过程、可逆循环过程和

可逆反应、可逆电池;可逆过程;如何判断一个过程是否可逆?;概念辨析：判断正误;请大家去体会：

可