2-2热力学第一定律与热化学 、热力学第一定律( The first law of thermodynamics) 即“能量守恒与转化定律”在热现象 领域的特殊形式 1882年,德国物理学家 J. R. Meyer(迈 尔)提出:“自然界的一切物质都具有 能量,能量具有各种不同的形式,可以 种形式转化为另一种形式,从一个物 体传递给另一个物体,在转化和传递过 程中能量的总值不变
2-2 热力学第一定律与热化学 ◼ 一、热力学第一定律(The first law of thermodynamics) ◼ 即“能量守恒与转化定律”在热现象 领域的特殊形式。 ◼ 1882年,德国物理学家J·R·Meyer(迈 尔)提出:“自然界的一切物质都具有 能量,能量具有各种不同的形式,可以 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,在转化和传递过 程中能量的总值不变
2-2热力学第一定律与热化学(续) “热力学第一定律”的数学表达式: 体系经历一个“过程”:热Q,功W 终态时体系的热力学能为: 02=0+o+w U1=2+w △U=Q+W (2-1) ■物理意义:封闭体系经历一过程时,体系从环 境吸的热,以及环境对体系的功,全部用来增 加该体系的热力学能
2-2 热力学第一定律与热化学(续) ◼ “热力学第一定律”的数学表达式: 体系经历一个“过程” :热 Q,功 W, 终态时体系的热力学能为: U2 = U1 + Q + W ◼ U2 - U1 = Q + W ◼ △U = Q + W (2-1) ◼ 物理意义:封闭体系经历一过程时,体系从环 境吸的热,以及环境对体系的功,全部用来增 加该体系的热力学能
2-2热力学第一定律与热化学(续) ■环境的热力学能变化为 △U(环境)=(Q)+(-W) =-△U(体系) ■∴△U(体系)+△U(环境)=0 符合“能量守恒与转化定律” 体系+环境=孤立体系 △U(孤立体系)=0
2-2 热力学第一定律与热化学(续) ◼ 环境的热力学能变化为: △U(环境)=(-Q)+(-W) = - △U(体系) ◼ ∴ △U(体系)+ △U(环境)= 0 符合“能量守恒与转化定律”。 体系 + 环境 = 孤立体系 ∴ △U(孤立体系)= 0
二、热化学( Thermochemistry 是热力学第一定律在化学中的具体应用。 但“热化学”发展于“热力学”之前。 1840GH.Hess盖斯定律 ■1842J, R. Meyer(迈尔)热力学第一定 律 在热力学第一定律确立之后,盖斯定 律成了热力学第一定律的必然结论
二、热化学(Thermochemistry) ◼ 是热力学第一定律在化学中的具体应用。 但“热化学”发展于“热力学”之前。 ◼ 1840 G.H.Hess 盖斯定律 ◼ 1842 J.R.Meyer(迈尔)热力学第一定 律 在热力学第一定律确立之后,盖斯定 律成了热力学第一定律的必然结论
二、热化学( Thermochemistry)(续) (一)反应的热效应(反应热, Heat of reaction) 1定义一在不做其它功(有用功)且恒容 或恒压条件下,一个化学反应的产物的 温度回复到反应物的温度时,反应体系 所吸收或放出的热量,称为“反应热 2分类: 恒压反应热Q 恒容反应热Q
二、热化学(Thermochemistry) (续) ◼ (一)反应的热效应(反应热,Heat of reaction) ◼ 1.定义—在不做其它功(有用功)且恒容 或恒压条件下,一个化学反应的产物的 温度回复到反应物的温度时,反应体系 所吸收或放出的热量,称为“反应热”。 ◼ 2.分类 : ◼ 恒压反应热 Qp ◼ 恒容反应热 Qv