热力学第一定律及其应用(A).pptVIP

 Welcome to the first law of thermodynamics 2.热力学的研究方法 热力学在研究问题时所用的是演绎的方法。它从热力学基本定律出发，运用逻辑推理，获得在特定条件下所研究对象的宏观性质。 The drawing of a conclusion by reasoning; the act of deducing. 2. 热力学的研究方法 热力学方法特点： characteristic A.热力学研究的对象是大量分子的集合体； B.热力学根据体系的始终态和过程外界条件,就能进行相应计算.不依赖物质结构知识,也无须知道过程机理； C.热力学只能研究变化的方向和限度，不能给出变化需要的时间,不涉及速率。 2. 热力学的研究方法 热力学的基本定律有着坚实的实验基础，是大量科学实验和生产实际的经验总结，它具有高度的普遍性和可靠性，是科学研究和生产实际应用中的有力工具 2. 相 相(phase)是体系中物理和化学性质完全均匀的部分。 构成相的物质可以是纯物质也可以是混合物。如纯水是一个相，氯化钠的水溶液也是一个相。相与相之间有明显的物理界面。 体系中只存在一个相时称为均相体系(homogeneous system)，存在两个或两个以上的相时称为多相体系(heterogeneous system)。 3. 体系的性质 体系的性质是指用于描述体系热力学状态的宏观性质，又称为热力学变量， 如温度、体积、压力、热力学能、焓、熵等 4. 状态和热力学平衡态 体系的状态是体系一切性质的综合表现。当体系所有性质都确定时，体系就有确定的状态。反之，当体系的状态确定后，体系所有的性质就有唯一确定的值。 热力学平衡状态(thermodynamical equilibrium state) (1) 热平衡(thermal equilibrium)各部分温度相同 (2) 力平衡(mechanical equilibrium)各部分压力相同 (3) 相平衡(phase equilibrium)组成不随时间变化 (4) 化学平衡(chemical equilibrium) 各相数量和组成不随时间变化 5. 热力学标准态thermodynamical standard state (1)气体：温度为T，压力为1 ， 性质服从理想气体行为的气态纯物质。 (2)液体和固体：温度为T，压力为1 下的纯液体和纯固体。 (3)溶液：溶剂温度为T，压力为1 下的纯溶剂；溶质温度为T，压力为1 下活度为1，性质仍服从无限稀释溶液行为的溶质，此时溶质的标准态亦称为参考态。 7. 过程(process)和途径 体系状态发生的一切变化均称为过程 相变phase change过程 中体系的聚集态发生了改变； 化学变化chemical change过程中体系的组成发生了变化。 常见的变化过程 常见的变化过程 途径 path  由同一始态到同一终态的不同方式可称为不同的途径 2.功（work is not state function )  功—除热外其它一切环境与体系交换的能量 功＝广义力×广义位移 机械功 fdl 电功 EdQ 表面功 体积功 -p外dV 体系总能量=体系动能(T)+位能(V)+内能(U) 热力学研究的是宏观静止且无特殊外力场的体系，因此只关注热力学能。 其他表述: 第一类永动机(first kind of perpetual motion mechine)是不可能存在的 第一类永动机即不供给能量而可以连续不断对外做功的机器. 不要永动机，要科学------焦耳 能量守恒定律：能量可以从一种形式转化为另一种形式，但能量的总量不变。 The Energy neither be created nor destroyed, but merely?converted to another form 对热力学体系而言,能量守恒定律就是热力学第一定律. The first law of thermodynamics is basically the principle of conservation of energy. 4.热力学第一定律 焦耳热功当量实验 * * The first law of thermodynamics is concerned with the conservation of energy and with