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1、第二章热力学第一定律2.1基本概念及术语2.2热力学第一定律2.3恒容热、恒压热及焓2.4摩尔热容2.5相变焓2.6化学反应焓2.7标准摩尔反应焓的计算2.8可逆过程与可逆体积功2.9节流膨胀与焦耳-汤姆逊实验内容§2-1热力学基本概念及术语划分的界限和范围是准确、清晰的，但不一定是可见的（可以是想象的）。如气体一章中习题12。1.系统与环境被划分出来作为热力学研究对象的那部分物质。①系统（体系、物系）:系统以外并与系统有直接联系的物质和空间②环境：隔离系统封闭系统（敞开系统）+环境③系统分类：物质交换能量交换−−−+++封闭系统敞开系统=隔离系
2、统隔离系统的例：一个完好的热水瓶：既不传热,也无体积功与非体积功的交换,且无物质交换.敞开系统的例：一个打开塞子的热水瓶：既有能量交换，又有物质交换。封闭系统的例：一个不保温的热水瓶：传热但无物质交换；一个汽缸:有功的交换,但无物质交换.系统的种类：隔离系统（孤立）、封闭系统、敞开系统无物质交换、无能量交换无物质交换、有能量交换有物质交换、有能量交换（1）状态与状态函数状态：系统的状态是其所有宏观性质如p,V,T,U,H,S,A,G的综合表现。系统的状态与宏观性质是一一对应的关系。当系统的状态确定后，系统的宏观性质就有确定的数值。与达到此状态的经
3、历无关。即系统的宏观性质是状态的单值函数。2.状态与状态函数状态宏观性质状态函数：系统的宏观性质（又叫热力学性质）称为系统的状态函数。如P，V，T，U，S，A，G等均称为系统的状态函数。那么描述一个系统的状态是否需要将系统所有的状态函数都罗列出来呢?不用。因为状态函数间是相互关联的。对一定量的纯物质的单相系统只需2个独立的状态函数就可描述系统的状态。V=f(T,p)若对一定量的纯物质的单相系统，已知系统的性质为x与y，则系统任一其它性质X是这两个变量的函数，即：①状态一定，状态函数的值一定。状态变化，状态函数的变化值只取决于始、末态，与变化的途径
4、无关。V=f（T，P）X=f(x,y)X=X2–X1状态函数法状态一定,值一定,殊途同归变化等,周而复始变化零②状态函数的微分为全微分，全微分的积分与积分途径无关。或：全微分循环积分其值为零。状态函数的特征：强度性质的数值取决于系统本身的特性与系统中所含物质的量无关，无加和性(如Vm,ρ,P,T,Cm,粘度,折射率,等)广度性质的数值与系统中所含物质的量成正比，有加和性(如n,V,U,H…C…等)两者的关系：(2)状态函数的分类满足热力学平衡的条件：①系统内部处于热平衡：即系统有单一的温度；②系统内部处于力平衡：即系统有单一的压力；③系统内部处
5、于相平衡：即系统内宏观上没有任何一种物质从一个相到另一个相。④系统内部处于化学平衡：即宏观上系统内的化学反应已经停止。(3)平衡态平衡态：系统中各个相的热力学性质不随时间而改变，且系统与环境隔离后，系统的性质仍不改变的状态。问题：金属棒达到平衡态了吗?4.过程与途径途径——实现某一个过程的具体步骤。(1)定义：过程——系统由某一状态变化为另一状态CB始态A终态Y途径I途径II过程1过程（1）过程（2）过程2(2)途径函数某些物理量的值不仅与系统的始末状态有关，还与具体的变化途径有关，这类物理量叫途径函数。X是状态函数M是途径函数状态函数与途径函数
6、:初态终态M1M2X1X2∆M指明途径根据物质的变化类型分类单纯pVT变化根据过程的特定条件分类相变化化学变化恒容过程dV=0恒压过程dp=0恒温过程dT=0可逆过程循环过程(始态=末态)绝热过程(Q=0)恒外压过程(p环=const),p环=C常见过程：等压过程p1=p2=p环=C始态H2O(l),80℃47.360kPa末态H2O(g),100℃101.325kPaH2O(g),80℃47.360kPaH2O(g),100℃47.360kPadp=0dT=0H2O(l),100℃47.360kPaH2O(l),100℃101.325kPadp
7、=0dT=0相变dT=0,dp=0相变dT=0,dp=0相变及pVT变化热和功都是系统进行某变化时与环境所交换的能量的形式，单位是J。热和功都是途径函数。5.热和功(1)热-----Q定义：由于系统与环境间存在温度差而引起的能量传递。②热与温度：温度表示分子热运动的强度。由于分子的无序运动强度不同，通过相界面分子碰撞所传递的能量——热。①规定:对系统来说，吸热为正，放热为负。③热是途经函数：由微小温差dT引起的热传递不能用dQ表示,而要用表示,一定量的热记作Q，不是Q。(2)功----W定义：除热以外，其他各种被传递的能量都叫做功。W③功也是途
8、径函数：用表示微元功。①功是通过系统内部粒子的有序运动而传递的能量②规定：从系统的角度讲，得功为正，失功为负。④体积功的计算：热力学中功
