三、过程和途径 过程体系的状态发生变化,从始态到终态,则称体 系经历了一个热力学过程,简称过程 若体系在恒温条件下发生了状态变化,我们说体系的 变化为“恒温过程”;同样理解“恒压过程”,“恒容 过程”。若体系变化时与环境之间无热量交换,则称之 为“绝热过程”。 途径状态变化所经历的具体步骤称为途径
三、过程和途径 过程 体系的状态发生变化,从始态到终态,则称体 系经历了一个热力学过程,简称过程。 若体系在恒温条件下发生了状态变化,我们说体系的 变化为 “恒温过程”;同样理解 “恒压过程”,“恒容 过程”。若体系变化时与环境之间无热量交换,则称之 为“绝热过程 ”。 途径 状态变化所经历的具体步骤称为途径
四、热和功 热(Q) 体系与环境之间由于存在温差而传递的能量.热不是状态函数 体系吸热:Q>0 SURROUNDINGS 体系放热:Q<0 Heat 功(W) out 体系与环境之间除热之外以其它 q>0 q<0 形式传递的能量功不是状态函数 体系对环境做功,W0 SYSTEM 环境对体系做功,W0 W=-F×l out Pex·A·l w>0 <0 p(V1-V2) Work Peax△D 体积功以外的所有其它形式的功
体系与环境之间由于存在温差而传递的能量. 热不是状态函数 体系吸热: Q >0 体系放热: Q <0 热(Q) 四、热和功 体系与环境之间除热之外以其它 形式传递的能量. 功不是状态函数. 体系对环境做功,W<0 环境对体系做功,W>0 体积功: ( ) p V p V V p A l W F l ex ex ex ex = − = − − = − = − 1 2 非体积功:体积功以外的所有其它形式的功 功 ( W )
五、热力学能 热力学能(U):体系内所有微观粒子的全部能量之和,旧称内能,U是 状态函数,热力学能变化只与始态、终态有关,与变化途径无关 至今尚无法直接测定,只能测定到△U 热力学第一定律 热力学第一定律的实质是能量守恒与转化定律 x
热力学能 (U): 体系内所有微观粒子的全部能量之和,旧称内能, U是 状态函数,热力学能变化只与始态、终态有关,与变化途径无关. 至今尚无法直接测定,只能测定到 U. U 2 −U1 = U 五、 热力学能 U = Q +W 对于封闭体系热力学第一定律为: U2 =U1 + Q +W U 2 −U1 = Q + W 2 Q U1 ⎯⎯⎯→U 吸 热 得功W 热力学第一定律 热力学第一定律的实质是能量守恒与转化定律
六、过程的热 1.定容热 对于只作体积功的定容过程,AV=0,故W=-p△V=0 则有 △U=Q、+W=Q 即 △U=Q 可见,对于只作体积功的定容过程,定容热等于系统内能的改变 当△U>0时,Q>0,是吸热反应, AU<0时,Q<0,是放热反应
六、过程的热 1. 定容热 对于只作体积功的定容过程, V = 0 , 故 W = - p V = 0 则有 U = Qv + W = Qv 即 U = Qv 可见,对于只作体积功的定容过程, 定容热等于系统内能的改变。 当 U > 0 时,Qv > 0,是吸热反应, U < 0 时,Qv < 0,是放热反应
2.定压热 对于只作体积功的定压过程,△p=0, 则有 AU=Q+W=Qp- pAV=Q-A(pv) 所以 Q=AU+△(pV) QD=(U2-U1)+(p2V2-p1V1) =(U2+p2V2)-(U1+p1V1) 则 p=△(U+pV) U,p,V都是状态函数,所以U+pV也是一个状态函数
2. 定压热 对于只作体积功的定压过程, p = 0, 则有 U = Qp + W = Qp- p V = Qp - ( pV ) 所以 Qp = U + ( pV ) Qp = ( U2 -U1 ) + ( p2V2 - p1V1 ) = ( U2 + p2V2 ) - ( U1 + p1V1 ) 则 Qp = ( U + pV ) U,p,V 都是状态函数,所以 U + pV 也是一个状态函数