物理化学复习提要(修改稿,上)-副本

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1、第一章热力学第一定律本章基本要求了解动力学的方法和特点，特别是了解状态函数、准静态过程和可逆过程的概念和特点。其次是了解热力学第一定律的一些应用，如热化学和理想气体在几种不同过程中功和热量的计算；以及本章所学的状态函数改变值的计算。能熟练地应用生成熔、燃烧热来计算反应焙变。会应用Hess定律和Kirchhoff定律。二、重要概念本章的主要概念包括：1.系统(system)与环境(siiirmmdings)在科学研究时必须先确定研究对象，把一部分物质与其余分开，这种分离可以是实际的，也可以是想象的。这种被划定的研究对欽称为系统，亦称为体系或物系。与系统密切相关、有相互作用或影响所能

2、及的部分称为环境。系统的分类根据系统与环境之间物质与能戢的交换关系，把系统分为三类：隔离系统，封闭系统，敞开系统。(1)敞开系统(opensystem)系统与环境之间既有物质交换，又有能量交换(2)封闭系统(closedsystem)系统与环境之间无物质交换，但有能量交换(3)隔离系统(isolatedsystem)系统与环境之间既无物质交换，又无能量交换，故又称为孤立系统。状态(state)与状态性质(状态函数)(statefunction)状态：某一热力学系统的状态是该系统的物理性质和化学性质的综合表现。体系的全部状态性质规定了体系的一种状态，也称热力学状态。系统的热力学状态

3、是用宏观可测性质来描述，故这些性质又称为状态性质或热力学变量。所以，状态函数是系统的一些性质，其数值仅取决于系统所处的状态，而与系统的历史无关；它的变化值仅取决于系统的始态和终态，而与变化的途径无关。另外，状态函数在数学上具有全微分的性质。状态性质可分为二类：(1)广度性质(extensiveproperties)又称为容量性质，它的数值与系统的物质的量成正比，如：V,U,H,S,A,G等。这种性质有加和性。(2)强度性质(intensiveproperties)它的数值取决于系统自身的特点，与系统的数重无关，不具有加和性，如：温度、压力等。应注意的关系：容量性质与物质的量之比为

4、强度性质；如：摩尔体积是体积与物质的量之比，是强度性质。两容量性质之比为强度性质。密度是质量与体积之比，是强度性质。状态方程(equationofstate)系统状态函数之间的定量关系式称为状态方程例如，理想气体的状态方程可表示为：热力学平衡态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：热平衡(thermalequilibrium)：系统各部分温度相等；力学平衡(mechanicalequilibrium)：系统各部的压力都相等，边界不再移动。如有刚壁存在，虽双方压力不等，但也能保持力学平衡；相平衡(phaseequilibrium)：多相共存时，

5、各相的组成和数量不随时间而改变；化学平衡(chemicalequilibrium)：反应系统中各物的数量不再随时间而改变。过程(process)和途径(path)过程：在一定的环境条件下，系统发生了一个从始态到终态的变化，称为系统发生了一个热力学过程。途径：从始态到终态的具体步骤称为途径。常见的变化过程有：(1)等温过程：(2)等压过程：pm十(3)等容过程：dV=0(4)绝热过程:0=0(5)环状过程或循环过程：系统从始态出发，经一系列变化又回到始态的过程。特点：状态函数的改变值为0。热(heat)和功(work〉系统与环境之间因温差而传递的能量称为热，用符号0表示。0的取号：

6、系统吸热，Q>0；系统放热，0VU热的本质是分子无规则运动强度的一种体现。计算热一定要与系统与环境之间发生热交换的过程联系在一起，系统内部的能量交换不可能是热。系统与环境之间传递的除热以外的其他能量都称为功，用符号W表示。W的取号：环境对系统作功，用>0；系统对环境作功，用V0。注意点：0和W的单位都用能量单位“J”表示0和用都不是状态函数，其数值与变化途径有关。0和W的微小变化用符号“5”而不能用“d”表示。7.热力学能或内能(thermodynamicenergy)热力学能是指系统内部能量的总和。包括分子运动的平动能、分子内的转动能、振动能、电子能、核能以及各种粒子之间的相互

7、作用位能等。8・熔(enthalpy)熔是人为定义的一个状态函数。为什么要定义焙？为了使用方便，因为在等压、不做非膨胀功的条件下，焙变等于等压热效应焙的定义式为:H=U+pV焙是状态函数。因定义式中焙由状态函数组成。焙不是能量，虽然具有能量的单位，但不遵守能量守恒定律。准静态过程(guasi-staticprocess)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