四、热力学平衡系统无物质、能量的交换,系统各系统与环境间状态性质均不随时间而变化时,称系统处于热力学平衡热力学平衡系统必须同时处于下列四个平衡热平衡:机械平衡;化学平衡:相平衡4
14 四、热力学平衡系统 系统与环境间 无物质、能量的交换,系统各 状态性质均不随时间而变化时,称系统处于热力 学平衡 热力学平衡系统必须同时处于下列四个平衡: 热平衡;机械平衡; 化学平衡;相平衡
1.热平衡:thermalequilibrium无绝热壁存在下,系统中各部分温度相同2.机械平衡:mechanical eguilibrium系统中无刚壁存在时,系统中压力相同,3.化学平衡:chemicalequilibrium系统中无化学变化阻力存在时,系统的组成不随时间变化。4.相平衡:phaseequilibrium系统中各相的数量和组成不随时间变化15
15 1. 热平衡:thermal equilibrium 无绝热壁存在下,系统中各部分温度相同。 2. 机械平衡:mechanical equilibrium 系统中无刚壁存在时,系统中压力相同。 3. 化学平衡:chemical equilibrium 系统中无化学变化阻力存在时,系统的组成不 随时间变化。 4. 相平衡:phase equilibrium 系统中各相的数量和组成不随时间变化
五、功和热work and heat定义:功和热是系统和环境之间交换能量的仅有两种形式由于温度不同而在系统与环境之间传递的能量,Q;除热以外,在系统与环境之间所传递的能量,W。功的种类:体积功Wv,非体积功W。功和热不是系统的状态性质,但与系统的状态变化有关其数值大小与变化途径有关。符号规定:热Q:系统吸热为正,放热为负:功W:环境对系统做功为正,系统对环境做功为负16
16 五、功和热 work and heat 定义:功和热是系统和环境之间交换能量的仅有两种形式 由于温度不同而在系统与环境之间传递的能量,Q; 除热以外,在系统与环境之间所传递的能量,W。 功的种类:体积功WV , 非体积功W’ 。 功和热不是系统的状态性质,但与系统的状态变化有关, 其数值大小与变化途径有关。 符号规定: 热Q: 系统吸热为正,放热为负; 功W:环境对系统做功为正,系统对环境做功为负
注意(1)Q、W不是状态函数,只是过程函数口W,口Q不是全微分(2)Q、W只存在于交换过程中(3)热和功可互相转化I(过程量)BA(状态(状态函数)函数)Ⅱ (过程量)和Ⅱ的过程量一般不同:QQu,W+W.I和Ⅱ的状态函数变化相同::Y=Y一般Q+-Q逆但□Y=-□Y逆W+-W逆;福17
17 注意(1)Q、W不是状态函数,只是过程函数 W, Q不是全微分 (2)Q 、W只存在于交换过程中 (3)热和功可互相转化 A (状态 函数) B (状态 函数) Ⅰ (过程量) Ⅱ (过程量) Ⅰ和Ⅱ的过程量一般不同:QⅠ≠ QⅡ, WⅠ≠ WⅡ Ⅰ和Ⅱ的状态函数变化相同: YⅠ= YⅡ 一般Q ≠-Q逆, W ≠-W逆; 但 Y =- Y逆
六、内能 U (internal energy动能机械能系统的能量势能内能定义,意义:也称热力学能,U转动能、振动能、电子运动能1、内能:如分子的平动能及原子核内的能等等dU在数学上是全微分。2、内能是系统的状态函数aluaU0oU = f(T,V)dvdudT+=eITevOrOT内能是容量性质。5、内能的绝对值现在无法测量,但对热力学来说,重要的是AU.18
18 1、内能:如分子的平动能、转动能、振动能、电子运动能 及原子核内的能等等。 2、内能是系统的状态函数。 4、内能是容量性质。 5、内能的绝对值现在无法测量,但对热力学来说,重要的是 ΔU。 dU在数学上是全微分。 六、内能 U(internal energy) 系统的能量 动能 势能 内能:定义,意义, 也称热力学能,U 机械能