1.1.2体系的性质(φ properties一体系的宏观特征。如:T、p、v、m等 ·广度性质:( extensIve property):其量值与体系中物质的量成正比, 具有加和性。 强度性质:( Intensive property):其量值与体系中物质的量无关,取决于体系 自身的特性,一般不具有加和性。 11.3体系的状态与状态函数( state function) 描述体系,须确定T、P、V、组成.一系列物理化学性质,这些性质的总和, 就确定了体系的状态。 (1)体系的状态是体系物理、化学性质的综合表现 (2)体系的性质与状态有一一对应的关系,体系的每一个物理、化学性质都是 状态的函数,简称状态函数 (3)状态函数的特性 1)相互联系 2)状态函数的变化量只决定于体系变化过程的始态和终态,与变化的途径无 关 例:T一一是状态函数 △T=T2
6 1.1.2 体系的性质(properties)——体系的宏观特征。如：T、p、v、m 等 ·广度性质：(extensive property)：其量值与体系中物质的量成正比， 具有加和性。 ·强度性质：(intensive property)：其量值与体系中物质的量无关，取决于体系 自身的特性，一般不具有加和性。 1.1.3 体系的状态与状态函数(state function) 描述体系，须确定 T、P、V、组成……一系列物理化学性质，这些性质的总和， 就确定了体系的状态。 （1）体系的状态是体系物理、化学性质的综合表现 （2）体系的性质与状态有一一对应的关系，体系的每一个物理、化学性质都是 状态的函数，简称状态函数。 （3）状态函数的特性： 1）相互联系； 2）状态函数的变化量只决定于体系变化过程的始态和终态，与变化的途径无 关。 例：T——是状态函数 T3 T1 T2 △T = T2 - T1 T4
注意:功(work)和热heat)不是状态函数 12热化学( thermo-chemistry)和焓 (enthalpy) 1.2.1热力学第一定律( First law of thermodynamics 热力学第一定律的两个重要的实践基础 1)第一类永动机的失败 2)焦耳热功当量实验的成功 ·能量守恒与转化定律( Law of conservation of energy)用于热力学中即是热力学 第一定律 任何体系的能量一般可分为三个部分 E= Ek+ Ep+U 热力学第一定律数学表达式: △U=U2-U1=Q-V (1.1) (1)内能U(热力学能, internal energy, thermal energy) 一一体系内部能量的总和, 特点:1)内能是体系的状态函数,△U=U2-U1 2)其绝对值无法确定。 (2)热 Q(heat) 体系与环境由于存在温度差别而交换的能量称热量,简称热 1)热不是体系的性质,与变化过程有关,不能说体系有多少热,只能是体系在 变化过程中吸收或放出多少热
7 注意：功(work)和热(heat)不是状态函数. 1.2 热化学(thermo-chemistry)和焓(enthalpy) 1.2.1 热力学第一定律(First law of thermodynamics) 热力学第一定律的两个重要的实践基础： 1）第一类永动机的失败 2）焦耳热功当量实验的成功 ·能量守恒与转化定律(Law of conservation of energy)用于热力学中即是热力学 第一定律 任何体系的能量一般可分为三个部分： E = Ek + EP + U 热力学第一定律数学表达式： ΔU =U2-U1=Q - W (1.1) （1） 内能 U（热力学能, internal energy, thermal energy） ——体系内部能量的总和， 特点：1）内能是体系的状态函数，△U = U2 – U1 2）其绝对值无法确定。 （2）热 Q (heat) 体系与环境由于存在温度差别而交换的能量称热量，简称热。 1）热不是体系的性质，与变化过程有关，不能说体系有多少热,只能是体系在 变化过程中吸收或放出多少热
2)规定:体系吸收热,Q>0,体系放热Q<0,单位:J (3)w(work) 体系与环境除热以外其它形式交换的能量, 体积功—一体系体积变化反抗外力作用而与环境交换的能量。 化学热力学中,功:体积功(膨胀功) 非体积功(有用功) 体积功的计算:Ps图1-2 W体积≡p外,△V 1)功不是状态函数 2)规定:体系对环境做功,W>0;环境对体系做功,W<O 122焓与化学反应的热效应 (1)焓( enthalpy)和焓变 设:1)体系的变化过程为等压过程 2)体系在变化过程中只做体积功 QP=ΔU+ (12) W体=P外ΔVP=P2=P外 QP=(U2U1)+P外△V (U2-Un)+P外(V2-V1) (U2-U1)+(P2V2-P1V1) =(U2+P2V2)-U+PV)
8 2）规定：体系吸收热, Q>0; 体系放热 Q<0，单位：J （3）W (work) 体系与环境除热以外其它形式交换的能量, 体积功——体系体积变化反抗外力作用而与环境交换的能量。 化学热力学中，功：体积功（膨胀功） 非体积功（有用功） 体积功的计算：P5 图 1-2 W 体积 = p 外·△V 1）功不是状态函数 2）规定：体系对环境做功,W>0; 环境对体系做功, W<0. 1.2.2 焓与化学反应的热效应 （1）焓(enthalpy)和焓变 设：1）体系的变化过程为等压过程 2）体系在变化过程中只做体积功 QP=ΔU+W 体 (1.2) W 体=P 外ΔV P1=P2=P 外 QP=（U2-U1）+P 外ΔV =（U2-U1）+P 外(V2-V1) =（U2-U1）+（P2V2-P1V1） =（U2+P2V2）-(U1+P1V1) (1.3)