1.1-热力学概论(1)状态与状态函数.ppt

第一章热力学第一定律Concernedwiththestudyoftransformationofenergy:Heat?work1.1化学热力学概论（1）状态与状态函数化学热力学的任务：通过研究化学反应及相关过程的能量传递和转换的普遍关系,对化学反应的方向和进行的程度作出预测和判断。热力学第一定律热力学第二定律热力学第三定律实践经验总结1.1.1体系与环境用观察、实验等方法进行科学研究时，必须先确定所要研究的对象，把要研究的那部分物质与其余的分开（分隔面可以是实际的，也可以是想象的），这种被划定的对象就称为体系(system)，而体系以外，与体系密切相关，影响所及的部分则称为环境(surrounding)。(图片来自网站)1.1.1体系与环境1.1.2热力学性质（对体系的描述）热力学性质：体系宏观可测性质，如：体积，压力，温度，粘度，表面张力，组成，能量，密度，焓，熵，内能，Gibbs自由能，Helmholtze自由能。(与热、功、能有关的体系性质)1.广度性质(ExtensiveProperties)：又称容量性质,热力学性质与物质的量成正比,具有加和性。例：V，m，S，U，H，G，A2.强度性质(Intensiveproperties)：其数值取决于体系自身的特性，与体系的数量无关，不具有加和性。例：T，p，ρ，η。1.1.3状态与状态函数状态(state)：体系热力学性质的综合表现。状态函数：体系各种热力学性质的函数称状态函数。体系所有热力学性质不随时间改变时称体系处于热力学平衡状态(又称定态)。平衡态必须满足条件：以强度性质度量热平衡（thermalequilibrium）：各处温度相等，dT=0(以温度度量)力平衡（mechanicalequilibrium）：各处压强相等，dp=0(以压强度量)相平衡（phaseequilibrium）：各处组成数量不变，无净物质转移dm=0(以化学势度量)化学平衡（chemicalequilibrium）：各处组成不变;dc=0(以化学势度量)1.1.3状态与状态函数如：△T=T2–T1状态函数的特点：（1）状态函数是状态的单值函数；状态函数与体系形成的历史无关.(2)状态函数的集合（和、差、积、商）也是状态函.（3）状态函数变化量只与始末态有关，与体系由始态到末态的变化途径无关。即，具有数学上的全微分性质.状态函数法1.1.3状态与状态函数途径：始态-----?终态系统所经历过程的总和。始态ACB终态Y途径I途径II这套利用状态函数的特性来研究热力学问题的方法是热力学中的重要研究方法，通常称为状态函数法。1-1.3状态与状态函数?H(I)=?H(II)=HY-HA例：若n，V不变，对于循环过程，状态函数变量为零。例：?H101325Pa，?15℃水101325Pa，?15℃冰?H1?H3101325Pa，0℃水101325Pa，0℃冰?H2状态函数法：利用状态函数的特性来研究热力学问题。1-1.3状态与状态函数盖斯定律求化学反应等压（等容）热效应状态函数法C(石墨)+O2(g)===CO2(g)△rHm(1)可测－)CO(g)+0.5O2(g)===CO2(g)△rHm(2)可测C(石墨)+0.5O2(g)===CO(g)△rHm=△rHm(1)－△rHm(2)过程与过程函