体系与环境之间传递能量,必然伴随体 系状态发生变化,只有当体系经历一个 过程时,才有功和热。 功和热与过程密切相关,不是体系的性 质,也不是状态函数
体系与环境之间传递能量,必然伴随体 系状态发生变化,只有当体系经历一个 过程时,才有功和热。 功和热与过程密切相关,不是体系的性 质,也不是状态函数
★热力学能(thermodynamic energy) 系统中各物质的各种运动形态的能量之和。包括分子 相互作用的位能,分子的移动能、转动能、振动 能,电子及核的运动能等,用符号U表示。 系统的状态一定,则其热力学能就一定,因此,U是 状态函数,是系统的一个广延性质。热力学能变 化只与始态、终态有关,与变化途径无关。 U)-U1=△U 由于系统内部粒子的运动方式及其相互作用非常复杂, 热力学能的绝对值无法测量,但能测量出其变化 值
系统中各物质的各种运动形态的能量之和。包括分子 相互作用的位能,分子的移动能、转动能、振动 能,电子及核的运动能等,用符号U表示。 系统的状态一定,则其热力学能就一定,因此,U是 状态函数,是系统的一个广延性质。热力学能变 化只与始态、终态有关,与变化途 径无关。 由于系统内部粒子的运动方式及其相互作用非常复杂, 热力学能的绝对值无法测量,但能测量出其变化 值。 U2 U1 U ★热力学能 (thermodynamic energy)
★热力学第一定律 热力学第一定律的实质是能量守恒与转化定律 能量守恒定律认为:能量具有各种不同的形式,它能从一种 形式转化为另一种形式,从一个物体传递给另一个物体,但 在转化和传递的过程中能量的总值不变。 吸热 得功W →U2 在任何过程中 对于封闭体系热 ,系统热力 学 力学第一定律为: U2=U+0+W 能的增加等于 △U=O+W 系统从环境吸 U,-U=0+W 收的热与环境 对于微小变化: 对系统所做的 dU=δO+δW 功之和
★ 热力学第一定律 U2 U1 Q W U2 U1 Q W U1 U2 得 吸功 热W Q 热力学第一定律的实质是能量守恒与转化定律 U Q W 对于封闭体系热 力学第一定律为: 能量守恒定律认为:能量具有各种不同的形式,它能从一种 形式转化为另一种形式,从一个物体传递给另一个物体,但 在转化和传递的过程中能量的总值不变。 在任何过程中 ,系统热力学 能的增加等于 系统从环境吸 收的热与环境 对系统所做的 功 之 和 。 对于微小变化: dU δQ δW
B·焰 Enthalpy and enthalpy change 对于封闭系统,在恒容过程中, △V=0,W=0 Q=△U 2为恒容反应热(即弹式量热计所测之热) 在恒压过程中 △U=Qp-Pex△V U2-U1=Q。-pex(V3-') U2-U1=Qp-(p2'2-p) Q。=(U2+p2'2)-(U1+p') 焓: H =U+DV 焓变: Q=H2-H,=WH(即恒压量热计所测之热) 吸热反应△H>0,放热反应△H<0
● 对于封闭系统,在恒容过程中 V=0,W=0 QV U QV为恒容反应热(即弹式量热计所测之热) 2 2 2 1 1 1 2 1 2 2 1 1 2 1 2 1 Q (U p V ) U p V U U Q p V p V U U Q p V V U Q p V p p p ex p ex 吸热反应 H 0,放热反应 H 0 ● 在恒压过程中 焓变: Qp H2 H1 H 焓: H U pV (即恒压量热计所测之热)
焓和焓变一反应自发性的一种判据 焓(enthalpy,.符号为H)可方便地理解为该物质中热 的含量一物质内部可供转化为热的能量。焓值越低,稳 定性就越高;反之亦然。 焓变定义为化学或物理过程中吸收或放出的热量, 即,过程完成之后的终态物质的焓与过程发生之前的始 态物质的焓之差: △H=ΣH(终态物)一ΣH(始态物) 如果将“焓”形容为“含而不露”和“深奥莫测 也许是形象不过的了!
焓和焓变—反应自发性的一种判据 焓(enthalpy, 符号为H) 可方便地理解为该物质中热 的含量— 物质内部可供转化为热的能量。焓值越低, 稳 定性就越高; 反之亦然。 焓变定义为化学或物理过程中吸收或放出的热量, 即, 过程完成之后的终态物质的焓与过程发生之前的始 态物质的焓之差: △H = ΣH(终态物)-ΣH(始态物) 如果将“焓”形容为“含而不露”和“深奥莫测 ” , 也许是形象不过的了!