状态函数的性质状态函数是状态的单值函数当系统的状态发生变化时,状态函数的变化量只与系统的始、未态有关,而与变化的实际途径无关以下例子说明:当系统由始态变到终态时,系统的状态函数压力p和体积V的变化量与途径无关。外压从3p变为p3V3p°VT12P91.5V图1.2状态函数的性质11首页上一页下一页颜
首页 上一页 下一页 末页 11 状态函数的性质 ➢ 状态函数是状态的单值函数。 ➢ 当系统的状态发生变化时,状态函数的变化量只与系统的 始、末态有关,而与变化的实际途径无关。 图1.2 状态函数的性质 以下例子说明:当系统由始态变到终态时,系统的状态函数 压力p和体积V的变化量与途径无关。 外压从3pº变为p ° V T 3pº
广度性质和强度性质状态函数可分为两类:质量等广度性质:其量值具有加和性,如体积、强度性质:其量值不具有加和性,如温度、压力等。思考:力和面积是什么性质的物理量?它们的商即压强(热力学中称为压力)是强度性质的物理量。由此可以得出什么结论?答:力和面积都是广度性质的物理量。结论是两个广度性质的物理量的商是一个强度性质的物理量推论:摩尔体积(体积除以物质的量)是什么性质的物理量?12首页上一页下一页颜
首页 上一页 下一页 末页 12 广度性质和强度性质 状态函数可分为两类: 广度性质:其量值具有加和性,如体积、质量等。 强度性质:其量值不具有加和性,如温度、压力 等。 思考:力和面积是什么性质的物理量?它们的商即压强 (热力学中称为压力)是强度性质的物理量。由此可以得出 什么结论? 推论:摩尔体积(体积除以物质的量)是什么性质的物理量? 答:力和面积都是广度性质的物理量。结论是两个广度 性质的物理量的商是一个强度性质的物理量
4. 过程与途径系统状态发生任何的变化称为过程;V>实现一个过程的具体步骤称途径思考:过程与途径的区别设想如果你要把20°C的水烧开,要完成“水烧开”这个过程,你可以有多种具体的“途径”:如可以在水壶中常压烧;也可以在高压锅中加压烧开再降至常压。可逆过程体系经过某一过程,由状态I变到状态I之后如果通过逆过程能使体系和环境都完全复原,这样的过程称为可逆过程。它是在一系列无限接近平衡条件下进行的过程13首页上一页下一页颜
首页 上一页 下一页 末页 13 4. 过程与途径 ➢ 系统状态发生任何的变化称为过程; 可逆过程 体系经过某一过程,由状态Ⅰ变到状态Ⅱ之后, 如果通过逆过程能使体系和环境都完全复原,这 样的过程称为可逆过程。它是在一系列无限接近 平衡条件下进行的过程。 ➢ 实现一个过程的具体步骤称途径。 思考:过程与途径的区别。 设想如果你要把20 °C的水烧开,要完成“水烧开”这个 过程,你可以有多种具体的“途径”:如可以在水壶中常 压烧;也可以在高压锅中加压烧开再降至常压
5. 化学计量数一般用化学反应计量方程表示化学反应中质量守恒关系,通式为:M0=VBBB:+ HPO4 称为B 的化学计量数。符号规定:反应物:v为负;产物:为正。附例1.1应用化学反应统通式形式表示下列合成氨的化学反应计量方程式N2 + 3H2 == 2NH解:用化学反应通式表示为:0= - N2 - 3H, + 2NH14首页上一页下一页颜
首页 上一页 下一页 末页 14 5. 化学计量数 一般用化学反应计量方程表示化学反应中质量守恒 关系, 通式为: 0 B B = B B 称为B 的化学计量数。符号规定: 反应物: B为负;产物:B为正。 附例1.1 应用化学反应统通式形式表示下列合成氨的化学反 应计量方程式: N2 + 3H2 == 2NH3 解:用化学反应通式表示为: 0= - N2 - 3H2 + 2NH3
6. 反应进度反应进度的定义:dnBde++HoPOH.POF为物质B的物质的量,d nβ表示微小的变化量。或定NB义ΛBH,PC= ub()=nB(o)HPO反应进度的单位是摩尔(mol),它与化学计量数的选配有关思考:反应进度与化学反应方程式的书写有关吗?答:有关。如对于反应:0 =-N,-3H, + 2NH,,当有1molNH,生成时,反应进度为0.5mol。若将反应写成-N, +=H, =NH22则反应进度为1mol。15首页上一页下一页颜
首页 上一页 下一页 末页 15 6. 反应进度 反应进度ξ 的定义: B B dn d = 反应进度的单位是摩尔(mol),它与化学计量数的选配有关。 nB为物质B的物质的量,d nB表示微小的变化量。或定 义 B B B ( ) (0) n − n = 思考:反应进度与化学反应方程式的书写有关吗? 答:有关。如对于反应: 0 = –N2 – 3H2 + 2NH3 ,当有 1mol NH3生成时,反应进度为0.5mol。若将反应写成 2 H2 NH3 2 3 N 2 1 + = 则反应进度为1 mol