物理化学简明教程第四印永嘉.pptx

会计学几个基本概念系统分类用宏观可测性质包括压力(p)、体积(V)、温度(T)、质量(m)、物质的量(n)、物种(i)等来描述系统的热力学状态，故这些性质又称为热力学变量。一个教室。可以想象被分为N个区域。
强度性质:不具有加和性T=T1=T2=……
广度(容量)性质:具有加和性V=V1+V2+V3+……系统的状态是系统一切宏观性质的综合表现。状态函数的特征热力学平衡态
系统与环境间必须同时达到以下四个条件时,才可认为系统达热力学平衡,此时系统的状态称为热力学平衡态.热力学系统发生的任何状态变化称为过程。
完成某一过程的具体步骤称为途径。(3)定容过程：V1=V2过程中体积保持恒定。热功当量焦耳（Joule）和迈耶(Mayer)自1840年起，历经20多年，用各种实验求证热和功的转换关系，得到的结果是一致的。即：1cal=4.1840J。
这就是著名的热功当量，为能量守恒原理提供了科学的实验证明。火是人类文明之源焦耳：J.P.Joule1818-1889第一类永动机系统的总能量(1)自然界的能量既不能创生,也不会消灭.热力学第一定律即为能量守恒原理.结果：无论以何种方式，无论直接或分成几个步骤，使一个绝热封闭系统从某一始态变到某一终态，所需的功是一定的。热(heat)：系统与环境间因温差的存在而传递的能量称为热.热的符号为Q。功的种类广义力广义位移功的表达式
体积功 p dVW=－pdV
机械功f dl －fdl
电功 E dQ －EdQ
势能 mg dh mgdh
表面功  dA －dA
化学功  dn dn常见的过程量为Q和W。Q和W都不是状态函数，其数值与变化途径有关，在数学上不具有全微分的性质。设有一不作整体运动的封闭系统，从状态A变到状态B有多种途径。根据热力学第一定律，只要系统的始态A和终态B确定，途径不同，功（W）和热（Q）不同，W＋Q的值不变。
这一事实表明，W＋Q的值只取决于系统的始态和终态，与途径无关。根据状态函数的特征，必然存在某一状态函数，它的变化值等于W＋Q。该状态函数称为热力学能，用符号U表示。热力学能：以前称为内能，它是指系统内部能量的总和。
包括：核、电子、振动、平动、转动等。
热力学能是系统自身的性质，即容量性质，具有状态函数的特征。它具有能量的单位：J。对于封闭系统，系统与环境之间的能量交换形式只有热与功两种，故有：
U＝Q＋W（封闭系统）
对于微小的变化过程：
dU＝W＋Q（封闭系统）第一定律的公式明确地将热和功区分为两项，体现了封闭系统的能量交换只有这两种在本质上不同的方式。但是能量一旦进入系统后便成为不可分辨的了，即热力学能不能区分为作功的热力学能与传热的热力学能两种。例：如图所示，开水瓶中有一热得快，与外电源相接。如果按照以下几种情况选择系统，试判断△U，W和Q的符号。
（1）以电炉丝为系统；
（2）以水为系统；
（3）以水和电炉丝为系统；
（4）以水、电炉丝和电源为系统。小结：Δ与δ的差异作业基本公式：
W=－p外dV
注意：体积功是系统反抗外压所作的功；
或者是环境施加于系统所作的功。dV＝0,(3)对抗恒定外压过程(1)克服外压为p，体积从V1膨胀到V；
(2)克服外压为p，体积从V膨胀到V；
(3)克服外压为p2，体积从V膨胀到V2。膨胀过程是无限缓慢的，每一步都接近于平衡态。
所作的功为：设系统为理想气体，则We＝－p外（V1－V2）
＝－p1（V1－V2）We＝－p(V－V2)
－p(V－V)
－p1(V1－V)外压比内压大一个无穷小的值
压缩过程是无限缓慢的，每一步都接近于平衡态。
所得的功为：在外压比内压小一个无穷小的值时的膨胀过程和在外压比内压大一个无穷小的值时的压缩过程中，系统系统和环境都能恢复到原状，故分别称为可逆膨胀和可逆压缩过程。

功与过程小结：从以上的膨胀与压缩过程看出，功与变化的途径有关。虽然始终态相同，但途径不同，所作的功也大不相同。显然，可逆膨胀，系统对环境作最大功；可逆压缩，环境对系统作最小功。例：在300K下，分别经历下列恒定外压途径将1mol理想气体从5atm膨胀到1atm，A：真空膨胀；B：外压为1atm；C：外压为0.5atm，求不同途径的功？准静态过程在过程进行的每一瞬间，系统都接近于平衡状态，以致在任意选取的短时间dt内，状态参量在整个系统的各部分都有确定的值，整个过程可以看成是由一系列极接近平衡的状态所构成，这种过程称为准静态过程。当系统的状态发生变化时，环境的状态也多少有所变化，若将系统的状态还原为始态，环境的状态可能还原，也可能未还原，正是根据环境是否能完全还原，将过程分为可逆过程和不可逆过程。

可逆过程： 系统经历某一过程从始态到达末态，若可以找到一条途径，使