物理化学上热力学第一定律知识框架图总结 下载本文

第一章, 热力学第一定律 各知识点架构纲目图如下:

系统:隔离系统;封闭系统;敞开系统

环境:在系统以外与系统密切相关部分

状态:系统的所有物理性质和化学性质的综合体现

类型:广度量;强度量 系统及 状态及 状态函数

状态函数 (热力学性质) 特性:①改变值只与始、末态有关而与具体途径无关; 状态

②不同状态间的改变值具有加和性。

即殊途同归, 值变相等;周而复始, 其值不变。

热力学平衡:热平衡;力学平衡;相平衡;化学平衡

恒压过程(p始=p终=p环)

恒温过程(T始=T终=T环)

单纯的pTV变化 恒容过程(V始=V终)

绝热过程(Q = 0) 状态变化 节流过程(H = 0) 溶解及混合 及过程

TT理想气体(IG)系统:?U?n2CdT;?H?n2CdT 相变化 ?V,m?p,m系统状态变化时,计算系统与环境间交换的能量

化学变化 Qp=△H=nCp,mdT;W=-p外(V2-V1); ?T1恒压过程:

△U=△H-p△V (常压下,凝聚相:W≈0;△U≈△H)

理想气体 焦尔实验:(1)结论:(?U/?V)T=0; (2)推论:UIG=f (T); HIG=g (T)

恒温过程 △U=△H=0; W=-Q =V简单的 ??pdV??nRTlnV2/V1 (可逆)

VpTV变化 T恒容过程:W=0;QV=△U= nCdT;

?TV,m

不可逆(恒外压):nCV,m(T2-T1)=-p2(V2-V1)

绝热过程:Q=0;△U= W ?可逆: nC(T?T)?p1V1(1?1)

V,m21??1V2??1V1??1

>0 致冷 系统与环境

节流膨胀:Q=0;△H=0;?J-T=(dT/dp)H =0 T不变(例如理想气体) 间交换能量 <0致热

的计算(封闭

=-nRT (气相视为IG) 系统,W非=0) Qp=△H; W=-p△V ≈0,△U≈△H (常压下凝聚态间相变化)

相变化 △U=△H-p△V

T 相变焓与温度关系:??H(T)???H(T)??CdT

?m2?m1?Tp,m 反应进度定义、标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓的定义。 摩尔反应焓的定义:△rHm=△rH/△?

化学变化 标准摩尔反应焓的计算:?H!(T)????H!(B,T) rm1Bfm 恒压反应热与恒容反应热的关系:△rHm=△rUm+∑νB(g)RT

!T 基希霍夫公式:(??rHm)??C;?H!(T)??H!(T)??rCp,mdT prp,mrm2rm1?T?T

热(Q):系统与环境间由于温差而交换的能量。是物质分子无序运动的结果。是过程量。

功(W):除热以外的,在系统与环境间交换的所有其它形式的能量。是物质分子有序运动的

结果,是过程量。

热力学第

一定律及 热力学能 (U):又称为内能,是系统内部能量的总和。是状态函数,且为广度量,但绝对值

21212121T2T1T1焓函数

不知道。

热力学第一定律数学表达式:△U=Q+W,在封闭系统,W非=0,恒容条件下,△U=QV 。 焓函数(H):定义,H≡U+pV, 是状态函数,且为广度量,但绝对值不知道。在封闭系统,

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W非=0,恒压条件下,△H=Qp 。