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物理化学电子教案—第一章 第一章 化学热力学基础 第一章 化学热力学基础 1.1基本概念 热力学的研究对象 热力学的方法和局限性 体系与环境 体系分类 体系分类 体系分类 过程与途径 过程与途径 过程与途径 状态函数 体系的性质 热力学平衡态 热力学平衡态 状态方程 1．2 热力学第一定律 热功当量 能量守恒定律 1.2.1热力学能 热和功 例题 2.1.1 1molH2由P1=101.325KPa、T1=298K分别经历以下三条不同途径恒温变化到P2=50.633KPa，求三途径中系统与环境交换的功 （1）从始态向真空膨胀到终态 （2）反抗恒定压力P（环）=50.633KPa膨胀到终态 （3）从始态被202.65KPa的恒定P（环）压缩到一中间态，然后再反抗50.633KPa压力膨胀到终态 解：列出变化过程 初态 恒温自由膨胀 终态 1molH2 → 1molH2 P1=101.325KPa P2=50.633KPa T1=298K 恒温恒外压 膨胀 T2=298K V1=24.45dm3 → V2=48.90dm3 1molH2 P=202.65KPa V=12.225dm T=298K 1．2.2 准静态过程与可逆过程 功与过程 功与过程 功与过程 功与过程 功与过程 功与过程 功与过程 准静态过程（guasistatic process） 可逆过程（reversible process） 可逆过程（reversible process） 1.2.3第一定律的文字表述 第一定律的文字表述 第一定律的数学表达式 1.2.4焓 （enthalpy） 焓（enthalpy） 恒容热、恒压热、焓 恒容热、恒压热、焓 QV=?U，Qp= ?H两式的意义 理想气体的热力学能和焓 1.2.5 热容 （heat capacity） 1.2.5 热容 （heat capacity） 1.2.5 热容 （heat capacity） 1.5 热容 （heat capacity） 理想气体的Cp与Cv之差 1．3热力学第一定律对理想气体的应用 1.气体恒容变温过程 2. 气体恒压变温过程 3. 恒温过程 4.绝热过程（addiabatic process) 绝热过程（addiabatic process) 绝热过程（addiabatic process) 绝热过程（addiabatic process) 1.4 热化学 反应进度（extent of reaction ） 反应进度（extent of reaction ） 等压、等容热效应 等压、等容热效应 等压、等容热效应 等压、等容热效应 热化学方程式 热化学方程式 热化学方程式 压力的标准态 压力的标准态 赫斯定律（Hess’s law） 赫斯定律 1.4.3 几种热效应 化合物的生成焓 化合物的生成焓 化合物的生成焓 离子生成焓 离子生成焓 燃烧焓 燃烧焓 燃烧焓 利用燃烧焓求化学反应的焓变 利用燃烧焓求生成焓 1.4.4基尔霍夫定律 JAMES PRESCOTT JOULE JOSEPH LOUIS GAY-LUSSAC JOSEPH LOUIS GAY-LUSSAC WILLIAM THOMSON,Lord Kelvin HESS LINUS CARL PAULING LINUS CARL PAULING KIRCHOFF,GUSTER ROBERT 反应热效应 当体系发生反应之后，使产物的温度回到反应前始态时的温度，且体系只做膨胀功，体系放出或吸收的热量，称为该反应的热效应。 等容热效应 反应在等容下进行所产生的热效应为 ,如果不作非膨胀功， ,氧弹量热计中测定的是 。 等压热效应 反应在等压下进行所产生的热效应为 ，如果不作非膨胀功，则 。 与 的关系 式中