第一章热力学基础 冬 化学热力学主要解决化学变化的方向和限度问 题。一个化学反应在指定的条件下能否朝着预 定的方向进行?如果该反应能够进行,则它将 达到什么限度?外界条件如温度、压力、浓度 等对反应有什么影响?如何控制外界条件使我 们所设计的新的反应途径能按所预定的方向进 行?对于一个给定的反应,能量的变化关系怎 样?它究竟能为我们提供多少能量?
第一章 热力学基础 化学热力学主要解决化学变化的方向和限度问 题。一个化学反应在指定的条件下能否朝着预 定的方向进行?如果该反应能够进行,则它将 达到什么限度?外界条件如温度、压力、浓度 等对反应有什么影响?如何控制外界条件使我 们所设计的新的反应途径能按所预定的方向进 行?对于一个给定的反应,能量的变化关系怎 样?它究竟能为我们提供多少能量?
§1一1基本概念及术语 1、系统与环境 在进行观察或实验时把所研究的对象(物质和空间)称为系统 (system),把与系统密切相关的周围部分(有限空间)称 为环境(surroundings)。 根据系统与环境间是否有物质交换或能量交换把系统分为三 类: (1)散开系统(open system) 系统与环境之间既有能量交 换,也有物质交换; (2)封闭系统(closed system) 系统与环境之间只有能量交 换,而无物质交换; (3)孤立系统(isolated system) 系统与环境之间既无物质交 换,也无能量交换
§1—1 基本概念及术语 1、系统与环境 在进行观察或实验时把所研究的对象(物质和空间)称为系统 (system),把与系统密切相关的周围部分(有限空间)称 为环境(surroundings)。 根据系统与环境间是否有物质交换或能量交换把系统分为三 类: (1)敞开系统(open system) 系统与环境之间既有能量交 换,也有物质交换; (2)封闭系统(closed system) 系统与环境之间只有能量交 换,而无物质交换; (3)孤立系统(isolated system) 系统与环境之间既无物质交 换,也无能量交换
系统: 我们把只含有一种化学物质的系统称为单组分 系统; 含有一种以上化学物质的系统称为多组分系 统 系统: 如果系统内部的物理性质和化学性质完全均 匀,则称为均相系统; 系统内部的物理性质和化学性质不是完全均匀 的,则称为多相系统
系统: ¾ 我们把只含有一种化学物质的系统称为单组分 系统; ¾ 含有一种以上化学物质的系统称为多组分系 统; 系统: ¾ 如果系统内部的物理性质和化学性质完全均 匀,则称为均相系统; ¾ 系统内部的物理性质和化学性质不是完全均匀 的,则称为多相系统
2、性质与状态 在热力学中,用系统的宏观性质如系统中 物质的质量m、压力P、温度T、体积V、 浓度C、粘度η等来描述系统的热力学状 态,这些宏观性质就称为系统的热力学性 质。 系统的热力学状态是系统中所有热力学性 质的综合表现。 这些热力学性质又称为热力学变数或热力 学函数或状态函数
2、性质与状态 ¾ 在热力学中,用系统的宏观性质如系统中 物质的质量 m、压力 P、温度 T、体积 V 、 浓度 C、粘度η等来描述系统的热力学状 态,这些宏观性质就称为系统的热力学性 质 。 ¾ 系统的热力学状态是系统中所有热力学性 质的综合表现。 ¾ 这些热力学性质又称为热力学变数 或热力 学函数 或状态函数
热力学函数或状态函数是描写系统状态的, 是系统状态的单值函数,因此,它具有两个 重要特征: 它只与系统当前的状态有关,与这个状态是怎 样变化得来的无关,即不提供历史信息。 2 热力学函数得改变值只决定于系统开始时的状 态(始态)和终了时的状态(终态) ,与变化 所经历的具体途径无关。 状态函数的微分,在数学上是全微分,它的 微小增量用“d”来表示
热力学函数或状态函数是描写系统状态的, 是系统状态的单值函数,因此,它具有两个 重要特征: 1) 它只与系统当前的状态有关,与这个状态是怎 样变化得来的无关,即不提供历史信息。 2) 热力学函数得改变值只决定于系统开始时的状 态(始态)和终了时的状态(终态),与变化 所经历的具体途径无关。 状态函数的微分,在数学上是全微分,它的 微小增量用“d”来表示