热力学复习温习.ppt

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1、复习：化学热力学B化学化工学院赵融通101130161虽万千人吾往矣热力学基本方程热力学三定律热力学第一定律——能量转化和守恒定律热力学第二定律——克劳修斯不等式热力学第三定律——热力学零度不可能达到我真的很受伤。——赵斌§1.焓与热力学第一定律基本概念三种系统：开放系统、封闭系统、隔离系统状态、状态函数、状态方程几种过程：等温过程、等压过程、绝热过程热力学平衡：热平衡、力学平衡、化学平衡、相平衡热、功（正负号的规定）膨胀功、非膨胀功状态函数体系的一些性质，其数值仅取决于体系所处的状态，而与体系的历史无关；它的变化值仅取决于体系的始态和终态，而与变

2、化的途径无关。具有这种特性的物理量称为状态函数。状态函数的特性可描述为：异途同归，值变相等；周而复始，数值还原。状态函数在数学上具有全微分的性质。体积功理想气体等温膨胀真空膨胀等外压膨胀可逆膨胀可逆过程体系经过某一过程从状态1变到状态2之后，如果能使体系和环境都恢复到原来的状态而未留下任何永久性变化，则该过程称为热力学可逆过程；否则为不可逆过程。等温可逆过程中，体系对环境作最大功，环境对体系作最小功。能量守恒定律自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同形式，能够从一种形式转化为另一种形式，但在转化过程中，能量的总值不变。数学表达式热力学能热力学能

3、又称为内能,它是指体系内部能量的总和，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作用位能等。状态函数。它的绝对值尚无法测定，只能求出它的变化值。焓定义式焓是状态函数焓有能量量纲，但不是能量热容热容——温度升高1度所需吸收的热等容热容等压热容第一定律对理想气体的应用焦耳实验——真空等温膨胀(U/V)T=0(U/p)T=0(H/V)T=0(H/p)T=0F8.5焦耳实验示意图绝热壁气体真空水浴理想气体之热容对单原子理想气体对双原子理想气体绝热过程实际气体的节流膨胀p1p2绝热壁p1V1p2V2T1T

4、2焦尔——汤姆逊系数J-T实际气体U和H计算热化学化学反应热效应——当系统只做体积功时，等温化学反应所吸收或放出的热等温等容等温等压热化学方程式反应热的计算盖斯定律——化学反应是一步还是几步完成，其热效应总是相同标准生成焓、标准燃烧焓、键焓反应热与温度的关系——基尔霍夫定律热平衡与第零定律当两个系统接触时，描写系统的状态函数将自动调整变化，直到两个系统都达到平衡，意味着两个系统必定有一个共同的物理性质，表述这个共同的物理性质就是温度。卡诺循环以理想气体为工作物质，从高温热源吸收的热量，一部分通过理想热机用来对外做功W，另一部分热量放给低温热源

5、。复习：化学热力学A邱天101130088化学化工学院§2.熵与热力学第二定律Clausius表述：Kelvin表述：Carnot定理：Th高温热源Tc低温热源QcT热源热机QW卡诺循环以理想气体为工作物质，从高温热源吸收的热量，一部分通过理想热机用来对外做功W，另一部分热量放给低温热源。熵的引入熵增原理熵的计算（可逆过程）等温过程等容过程等压过程相变过程一些关于熵的争论庞加莱始态复现定理孤立，有限的保守动力学系统在有限时间内可回复到任意接近初始状态时间反演对称性Helmholtz自由能和Gibbs自由能Helmholtz自由能等温等温等压Gibb

6、s自由能自发变化与平衡条件熵判据Helmholtz自由能判据Gibbs自由能判据热力学基本方程特性函数两个附加麦克斯韦关系式麦克斯韦关系式的应用吉布斯-亥姆霍茨方程§3.热力学第三定律规定熵0K时，任何纯物质的完美晶体熵值为零§4.多组分系统热力学与化学势偏摩尔量理解：T,p，nC≠B一定时1.有限系统加入dnB引起性质变化dZ2.无限系统加入1molnB引起系统性质Z变化容量性质才有偏摩尔量偏摩尔量的重要性质集合公式——系统中各组分的偏摩尔性质有加和性吉布斯-杜亥姆方程——组分中各偏摩尔量具有一定的联系化学势多组分热力学多组分平衡判据两相平衡——

7、组分在两相中化学势相等相变——有高化学势相向低化学势相转移化学反应方向与平衡稀溶液蒸汽压降低定律（拉乌尔定律）气体溶解度定律（亨利定律）沸点升高定律凝固点降低定律范特霍夫渗透压公式分配定律超额函数活度、逸度逸度f——校正压力活度a——校正浓度§5.化学平衡、相平衡化学反应等温式反应标准摩尔吉布斯自由能变标准摩尔反应吉布斯自由能化学反应可能性＞41.84kJ/mol反应不能进行41.84kJ/mol~0可以改变条件反应＜0反应可能进行标准生成吉布斯自由能平衡常数标准平衡常数——量纲1，是温度的函数经验平衡常数测定：化学法、物理法平衡的移动温度压力惰性

8、气体同时平衡反应的耦合温度对平衡的影响范特霍夫方程化学平衡的应用酸碱平衡和容量分析沉淀平衡和重量分析多相平衡条件若系统中存