热力学中常见的过程： ·等温过程：体系的始态温度与终态温度相同，并等 于环境的温度：(T,=T2=T环) 。等压过程：始态、终态的压力与环境相同 (p1=p2=P环) 等容过程：体系的体积不发生变化(V,=V,) 绝热过程：体系与环境之间无热量交换(Q=0) 。 循环过程：过程进行后，体系重新回到初始状态 (各种状态函数的增量为零)。 自发过程：一定条件下，不需要外加能量就能够 自动进行的过程。 (4)功和热 (work and heat) 热 热力学中把体系与环境之间因温差而 变化的或传递的能量称为热，以Q表示 体系吸热： + 体系放热： Endothermic Exothermic System Q>0 Q<0 Surroundings 6
6 热力学中常见的过程： • 等温过程：体系的始态温度与终态温度相同，并等 于环境的温度；（T1＝T2＝T环） • 等压过程：始态、终态的压力与环境相同 （p1＝p2＝p环） • 等容过程：体系的体积不发生变化（V1＝V2） • 绝热过程：体系与环境之间无热量交换（Q＝0） • 循环过程：过程进行后，体系重新回到初始状态 （各种状态函数的增量为零）。 • 自发过程：一定条件下，不需要外加能量就能够 自动进行的过程。 （4）功和热 （work and heat) 热——热力学中把体系与环境之间因温差而 变化的或传递的能量称为热，以Q表示 体系吸热： ＋ 体系放热： － System Surroundings Q>0 Q<0 Endothermic Exothermic
功一体系与环境之间 Some energy leaves as work 除热以外，以其他形式交 个个 换的能量都称为功，以丽 表示。 -膨胀功或体积功： 一非体积功，用W表示 Energy enters as heat Surroundings ·功和热均以体系为参照背景 +w-W 体系吸热： 十 体系放热： 体系接受功： + System 体系做出功： Surroundings ·功和热都是在状态变化过程中传递的能量，其 数值与状态变化的途径有关，故热、功不是状 态函数，又称为过程函数。 7
7 功——体系与环境之间 除热以外，以其他形式交 换的能量都称为功，以W 表示。 -膨胀功或体积功； -非体积功,用W'表示 • 功和热均以体系为参照背景 体系吸热： ＋ 体系放热： － 体系接受功： ＋ 体系做出功： － • 功和热都是在状态变化过程中传递的能量，其 数值与状态变化的途径有关，故热、功不是状 态函数，又称为过程函数
状态函数与过程函数的关系之一 ·状态函数：状态一定值一定，其变化只 与体系变化过程的始态和终态有关，而与 方式或途径无关 ·过程函数：必与发生变化的具体途径有 关，伴随着途径而定 状态函数 过程函数 (5)热力学能U(内能) [thermodynamic energy(internal energy)] 体系内部一切能量的总和： e a.分子或原子的位能、振动能、转动能 平动能、电子的动能以及核能等。 b.绝对值无法测量或计算，只能计算△U。 c.U是体系的状态函数。 d.理想气体的U只是温度的函数， 恒温过 Vibrational 程△U=0。 e.具有加和性。 8
8 状态函数与过程函数的关系之一 • 状态函数：状态一定值一定，其变化只 与体系变化过程的始态和终态有关，而与 方式或途径无关 • 过程函数：必与发生变化的具体途径有 关，伴随着途径而定 状态函数 过程函数 （5）热力学能U（内能） [thermodynamic energy (internal energy)] 体系内部一切能量的总和： a.分子或原子的位能、振动能、转动能、 平动能、电子的动能以及核能等。 b.绝对值无法测量或计算,只能计算ΔU。 c.U是体系的状态函数。 d.理想气体的U只是温度的函数，恒温过 程△U=0。 e.具有加和性
1.1.2热力学第一定律 。数学表达式：△U=Q+W =Q+p△V+W ·研究内容：体系变化过程中热力学能、功、 热的转换方式。 。实质：能量守恒和转化定律。 能量的总量是守恒的，不会凭空产生，也不会凭空 消失，只可能从一种形式转化为另一种形式。 ·在孤立体系中能量的总值恒定不变。 1.1.3化学反应的热效应 1.化学反应热 (1)定义： 当产物与反应物温度相同且化学反应时 只作膨胀功的条件下，化学反应过程中体系 吸收或放出的热量称为反应热
9 1.1.2热力学第一定律 • 数学表达式：ΔU = Q+W = Q + pΔV + W′ • 研究内容：体系变化过程中热力学能、功、 热的转换方式。 • 实质：能量守恒和转化定律。 能量的总量是守恒的，不会凭空产生，也不会凭空 消失，只可能从一种形式转化为另一种形式。 • 在孤立体系中能量的总值恒定不变。 1.1.3 化学反应的热效应 1.化学反应热 （1）定义： 当产物与反应物温度相同且化学反应时 只作膨胀功的条件下，化学反应过程中体系 吸收或放出的热量称为反应热