物理化学上册总复习ppt课件.pptx

篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统物理化学上册总复习物理化学上册总复习2014-1-212019-2-26篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统物理化学考试及评卷物理化学考试及评卷标准化试卷，统一出卷、统一评分，统一的评分标准；标准化试卷，统一出卷、统一评分，统一的评分标准；一定的平时成绩（一定的平时成绩（20分）分）,期末成绩（期末成绩（80）。）。1.1.选择题选择题10道道 每章每章2个（个（20分）分）2.2.计算题计算题 8 道（道（80分），一般情况下：分），一般情况下：第一定律及第二定律第一定律及第二定律40-50分分多组分热力学多组分热力学10-15分分化学平衡化学平衡10-15分分统计统计5-10 分分共共5章，大概分数分布：章，大概分数分布：考试前可以多找找我，考试前可以多找找我，请请 不要在考试结束后给我发任何短信不要在考试结束后给我发任何短信！2篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统复习每一章的时候，先研究一下大纲要求。复习每一章的时候，先研究一下大纲要求。找出重点，自己总结一下。找出重点，自己总结一下。计算题的题型。典型的计算题解题思路！计算题的题型。典型的计算题解题思路！物理化学上册，重点在于热力学三个定律物理化学上册，重点在于热力学三个定律的理解及应用，学会运用化学势的理论解的理解及应用，学会运用化学势的理论解释现象！释现象！3篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统热力学第一定律的重点就是各种过程中热力学第一定律的重点就是各种过程中热与功热与功的计算？同时还有各种的计算？同时还有各种状态函数变化值的状态函数变化值的计算，计算，需要重点掌握！需要重点掌握！请自己总结各个变化过程的G、A、U、H、S、Q、W 的计算公式体系状态变化过程分为：体系状态变化过程分为：1.PVT变化过程变化过程2.2.相变过程相变过程3.3.化学变化过程化学变化过程前两个是物理变化过程前两个是物理变化过程4篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统物理化学解题方法物理化学解题方法状态函数法状态函数法第一步：第一步：分析题意，画出过程框图分析题意，画出过程框图第二步：第二步：写出始态，终态（如果有中间态，也写出）各个状态写出始态，终态（如果有中间态，也写出）各个状态函数量（函数量（n、P、V、T）如果有物质的量，别忘记了）如果有物质的量，别忘记了n也写出也写出来。来。第三步：第三步：分析状态分析状态1状态状态2状态状态3转化过程中的转化过程中的Q，W，U U、H H的值。的值。分析分析：（：（1 1）如果始态到终态是简单过程（恒温，恒压，恒容，如果始态到终态是简单过程（恒温，恒压，恒容，恒定温度下的相变、简单化学过程等等）直接套用公式。恒定温度下的相变、简单化学过程等等）直接套用公式。（2 2）如果始态到终态是复杂过程：首先设计简单过程，组合成如果始态到终态是复杂过程：首先设计简单过程，组合成复杂过程（利用状态函数复杂过程（利用状态函数殊途同归，值变相等殊途同归，值变相等的特点）复杂的特点）复杂过程和简单过程的状态函数加和相等。过程和简单过程的状态函数加和相等。要求：要求：熟悉各种过程（熟悉各种过程（PVTPVT变化过程，相变，化学反应）的状态变化过程，相变，化学反应）的状态函数改变量函数改变量5篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统总结各种变化过程：总结各种变化过程：G、A、U、H、S、Q、W 的计算公式1.1.理想气体向真空膨胀过程理想气体向真空膨胀过程2.2.恒温可逆、恒压可逆、恒容可逆恒温可逆、恒压可逆、恒容可逆3.3.恒温、恒压（恒外压膨胀，恒压恒温、恒压（恒外压膨胀，恒压 H=Qp）、恒容）、恒容4.4.绝热可逆（绝热可逆（Q=0）5.5.绝热恒外压绝热恒外压6.6.节流膨胀（节流膨胀（H=0）7.7.可逆可逆相变（相变（G T,P=0）8.8.恒温化学变化，恒容化学变化恒温化学变化，恒容化学变化9.9.不可逆相变（设计可逆，把不可逆拆成不可逆相变（设计可逆，把不可逆拆成PVT变化和相变过变化和相变过程）程）温度对温度对H，G，等，等K的影响的影响6篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统做题目存在的问题：做题目存在的问题：过程框图里状态函数写不全，不会分析题意过程框图里状态函数写不全，不会分析题意 注意：根据题目所给条件，写出所有已知条件，注意：根据题目所给条件，写出所有已知条件，一定要摆出所有条件，把体系的状态分析清楚一定要摆出所有条件，把体系的状态分析清楚（初始状态：（初始状态：n n，P P，V V，T T，过程，过程Q Q，W W等）等）比如：理想气体恒温过程比如：理想气体恒温过程（T=0T=0，T2=T1T2=T1，U U=0,=0,H=0)W=H=0)W=？Q=Q=？解题过程写不全解题过程写不全1.1.状态框图写好，状态框图写好，2.2.各项已知条件写好，各项已知条件写好，3.3.有些参数忽略不计的理由，有些参数忽略不计的理由，4.4.基本公式写好，基本公式写好，5.5.各项数值代入，求算过程各项数值代入，求算过程6.6.最后给出结果最后给出结果7篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统讨论：在做物理化学题目时，最好画出过讨论：在做物理化学题目时，最好画出过程的框图。因为有些复杂的题目仅看文字程的框图。因为有些复杂的题目仅看文字比较难理解，不容易理出解题思路。但是比较难理解，不容易理出解题思路。但是一旦画出过程的框图，你会有新的发现，一旦画出过程的框图，你会有新的发现，马上有了解题思路，而且还能看出一些隐马上有了解题思路，而且还能看出一些隐含在字理行间的已知条件。希望你能养成含在字理行间的已知条件。希望你能养成画过程框图的良好习惯。画过程框图的良好习惯。8篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2022/12/30第二章需要掌握的内容1 1系统和环境；状态和状态函数（强度性质、容量系统和环境；状态和状态函数（强度性质、容量性质）；过程和途径（等温、等压、恒容、绝热、性质）；过程和途径（等温、等压、恒容、绝热、可逆与不可过程）、过程方程式可逆与不可过程）、过程方程式重点重点2 2热与功，体积功与热与功，体积功与p pV V图；热力学能、热力学第图；热力学能、热力学第一定律及数学表达式一定律及数学表达式重点重点3 3恒容热、恒压热、焓及其计算恒容热、恒压热、焓及其计算重点重点4 4热容、摩尔热容、比热热容、摩尔热容、比热重点重点5 5焦耳实验，理想气体的热力学能、焓焦耳实验，理想气体的热力学能、焓重点重点6 6热力学第一定律对理想气体应用；恒温可逆过程；热力学第一定律对理想气体应用；恒温可逆过程；绝热可逆过程；其它可逆过程绝热可逆过程；其它可逆过程理解理解篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2022/12/30第二章第二章 需要掌握的内容需要掌握的内容7 7相变焓及其与温度的关系（热力学第一定律对相变相变焓及其与温度的关系（热力学第一定律对相变过程的应用）过程的应用）理解理解8 8溶解焓及混合焓溶解焓及混合焓了解了解9 9化学计量数，反应进度，反应热效应化学计量数，反应进度，反应热效应理解理解1010标准燃烧热、标准生成热、标准摩尔反应焓标准燃烧热、标准生成热、标准摩尔反应焓等反等反应热计算以及恒容反应热与恒压反应热之间的关系；应热计算以及恒容反应热与恒压反应热之间的关系；基尔霍夫定律及其计算；燃烧和爆炸反应的最高温基尔霍夫定律及其计算；燃烧和爆炸反应的最高温度的计算度的计算重点重点1111节流膨胀与焦耳节流膨胀与焦耳-汤姆逊效应，焦耳汤姆逊效应，焦耳-汤姆逊系数汤姆逊系数了解了解篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统课时课时内容内容2 2第三章第三章 热力学第二定律热力学第二定律3.1 3.1 卡诺循环卡诺循环3.2 3.2 热力学第二定律热力学第二定律3.3 3.3 熵，熵增原理熵，熵增原理2 23.4 3.4 单纯单纯pVTpVT变化熵变的计算，相变化过程变化熵变的计算，相变化过程熵变的计算熵变的计算2 23.5 3.5 热力学第三定律和化学变化过程熵变的热力学第三定律和化学变化过程熵变的计算计算2 23.63.6亥姆霍兹函数和吉布斯函数亥姆霍兹函数和吉布斯函数2 23.7 3.7 热力学基本方程热力学基本方程2 23.8 3.8 热力学第二定律在单组份系统相平衡热力学第二定律在单组份系统相平衡中的应用中的应用第三章第三章 需要掌握的内容需要掌握的内容11篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第第三三章章 热力学第二定律热力学第二定律(12学时学时)1卡诺循环、热机效率与致冷机效率卡诺循环、热机效率与致冷机效率了解了解2过过程程的的方方向向与与限限度度，自自发发过过程程与与非非自自发发过过程程以以及及自自发发过过程程的共同特征的共同特征了解了解3热力学第二定律表述热力学第二定律表述理解理解4卡诺原理、热温商、熵函数及其特点卡诺原理、热温商、熵函数及其特点理解理解5克劳休斯不等式、熵增原理及熵判据克劳休斯不等式、熵增原理及熵判据重点重点6熵的物理意义熵的物理意义理解理解7单单纯纯pVT变变化化熵熵变变计计算算(环环境境熵熵变变的的计计算算，凝凝聚聚态态物物质质变变温温过程熵变的计算，理想气体过程熵变的计算，理想气体pVT变化过程熵变的计算变化过程熵变的计算)重点重点8相变过程熵变的计算相变过程熵变的计算重点重点9热力学第三定律、规定熵、标准熵热力学第三定律、规定熵、标准熵了解了解10化学变化过程熵变的计算化学变化过程熵变的计算重点重点11亥母霍兹函数和吉布斯函数及其判据亥母霍兹函数和吉布斯函数及其判据重点重点12热力学基本方程和麦克斯韦关系式热力学基本方程和麦克斯韦关系式理解理解13理理想想气气体体pVT变变化化及及纯纯物物质质相相变变过过程程的的W、Q、U、H、S、A、G的计算的计算重点重点14化化学学反反应应（等等温温等等压压、等等温温等等容容）过过程程W、Q、U、H、S、A、G的计算的计算重点重点15克拉佩龙和克劳休斯克拉佩龙和克劳休斯-克拉佩龙方程及其应用克拉佩龙方程及其应用重点重点12篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第四章第四章 多组分系统热力学多组分系统热力学 (6(6学时学时)1 1偏摩尔量、偏摩尔量偏摩尔量、偏摩尔量(体积体积)计算及吉布斯计算及吉布斯-杜亥姆方程杜亥姆方程理解理解2 2多组分多相系统的热力学公式、化学势、化学势判剧及应多组分多相系统的热力学公式、化学势、化学势判剧及应用举例用举例重点重点3 3理想气体化学势及标准态化学势理想气体化学势及标准态化学势了解了解4 4真实气体化学势及逸度与逸度因子真实气体化学势及逸度与逸度因子了解了解5 5拉乌尔定律和亨利定律及计算拉乌尔定律和亨利定律及计算重点重点6 6理想液态混合物、理想液态混合物中任一组分的化学势理想液态混合物、理想液态混合物中任一组分的化学势了解了解7 7理想液态混合物热力学性质理想液态混合物热力学性质了解了解8 8理想液态混合物混合过程理想液态混合物混合过程 S S、G G的计算的计算了解了解9 9理想稀溶液、溶剂的化学势、溶质的化学势和标准态理想稀溶液、溶剂的化学势、溶质的化学势和标准态理解理解1010稀溶液的依数性及分配定律稀溶液的依数性及分配定律重点重点1111非理想溶液活度与活度因子非理想溶液活度与活度因子了解了解重点：各种情况下化学势的表达式重点：各种情况下化学势的表达式13篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1 1摩尔反应吉布斯函数与反应进度的关系，平衡条件摩尔反应吉布斯函数与反应进度的关系，平衡条件理解理解2 2化学反应的等温方程及计算化学反应的等温方程及计算重点重点3.3.标准平衡常数标准平衡常数重点重点4 4理想气体化学反应的标准平衡常数以及各类平衡常理想气体化学反应的标准平衡常数以及各类平衡常数之间的关系和计算数之间的关系和计算理解理解5 5固体分解压力与平衡常数、分解温度及计算固体分解压力与平衡常数、分解温度及计算理解理解6 6吉布斯吉布斯-亥母霍兹方程及应用亥母霍兹方程及应用了解了解7 7温度对标准平衡常数的影响与计算温度对标准平衡常数的影响与计算重点重点8 8压力、惰性组分对平衡转化率的影响压力、惰性组分对平衡转化率的影响重点重点9 9同时反应平衡组成的计算同时反应平衡组成的计算理解理解1010混和物和溶液中的化学平衡混和物和溶液中的化学平衡了解了解第第5 5章章 化学平衡化学平衡 大纲要求大纲要求14篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第五章第五章 统计热力学初步统计热力学初步 (8(8学时学时)1.1.统计热力学系统分类、基本假定统计热力学系统分类、基本假定理解理解2.2.粒子各运动形式的能级及能级的简并度粒子各运动形式的能级及能级的简并度理解理解3.3.独立子系统能级分布微态数及系统的总微态数独立子系统能级分布微态数及系统的总微态数理解理解4.4.最概然分布和平衡分布最概然分布和平衡分布理解理解5.5.玻尔兹曼分布公式、适用条件及应用玻尔兹曼分布公式、适用条件及应用理解理解6.6.配分函数及其物理意义、配分函数的析因子性配分函数及其物理意义、配分函数的析因子性质及能量零点的选择对配分函数的影响质及能量零点的选择对配分函数的影响重点重点7.7.粒子配分函数的计算（平动，转动，振动）粒子配分函数的计算（平动，转动，振动）重点重点8.8.粒子配分函数与热力学函数的关系粒子配分函数与热力学函数的关系重点重点9.9.玻尔兹曼熵定律及系统统计熵的计算玻尔兹曼熵定律及系统统计熵的计算理解理解10.10.系统热容等其它热力学函数的统计计算系统热容等其它热力学函数的统计计算理解理解篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2022/12/301.系统和环境；系统和环境；2.状态和状态函数（强度性质、容状态和状态函数（强度性质、容量性质）；量性质）；3.过程和途径（等温、等压、恒容、过程和途径（等温、等压、恒容、绝热、可逆与不可过程）、绝热、可逆与不可过程）、4.过程方程式过程方程式5.热力学平衡态热力学平衡态几个基本概念几个基本概念 ：16篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2022/12/30热力学第一定律热力学第一定律能量守恒定律17篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一定律的文字表述第一定律的文字表述热力学第一定律（热力学第一定律（The The First Law of Thermodynamics）一个封闭体系的能量既不能自行产生，也不会一个封闭体系的能量既不能自行产生，也不会自行消失，只能从一种形式转变成另外一种形式自行消失，只能从一种形式转变成另外一种形式，系统内能的改变量等于系统和外界交换的热量和功系统内能的改变量等于系统和外界交换的热量和功的总和。的总和。说明热力学能、热和功之间可以相互转化，但总说明热力学能、热和功之间可以相互转化，但总的能量不变。的能量不变。18篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2022/12/30第一定律的文字表述第一类永动机（第一类永动机（first kind of perpetual motion mechine)一种既不靠外界提供能量，本身也不减少能一种既不靠外界提供能量，本身也不减少能量，却可以不断对外作功的机器称为第一类永动机，量，却可以不断对外作功的机器称为第一类永动机，它显然与能量守恒定律矛盾。它显然与能量守恒定律矛盾。因此 也可以表述为：也可以表述为：第一类永动机是不可能制第一类永动机是不可能制成的成的。第一定律是人类经验的总结。第一定律是人类经验的总结。19篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2022/12/30第一定律的数学表达式 U=Q+W对微小变化：对微小变化：dU=Q+W 因为热力学能是状态函数，数学上具有全微因为热力学能是状态函数，数学上具有全微分性质，微小变化可用分性质，微小变化可用dU表示；表示；Q和和W不是状态不是状态函数函数，微小变化用，微小变化用 表示，以示区别。表示，以示区别。20篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2022/12/30（1）是建立内能函数的依据，说明了）是建立内能函数的依据，说明了U，W，Q可相互可相互转换，同时也表明了它们之间相互转化的定量关系转换，同时也表明了它们之间相互转化的定量关系（2）经验定律，无需数学证明）经验定律，无需数学证明（3）是能量转化与守恒定律在热力学领域的具体应用是能量转化与守恒定律在热力学领域的具体应用（因为（因为U不是所有能量），解决了热力（化）学中，发生不是所有能量），解决了热力（化）学中，发生物理或化学变化时体系与环境之间能量转换的定量关系。物理或化学变化时体系与环境之间能量转换的定量关系。（4）U=Q+W 只适用于封闭体系只适用于封闭体系（5）当体系从状态（）当体系从状态（1）状态（状态（2），通过不同的途），通过不同的途径径时，时，W和和Q分别有不同的值，但二者之和分别有不同的值，但二者之和W+Q为一定为一定值，只与始末态有关。值，只与始末态有关。关于第一定律关于第一定律21篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 2.热力学第二定律热力学第二定律v热不能自动从低温物体传给高温物体而不产生其热不能自动从低温物体传给高温物体而不产生其 它变化它变化”。Clausius说法说法v“不可能从单一热源吸热使之全部对外作功而不产生其不可能从单一热源吸热使之全部对外作功而不产生其 它变化它变化”。（第二类用动机是不可能的）。（第二类用动机是不可能的）Kelvin说法说法Clausius说法说法指明高温向低温传热过程的不可逆性指明高温向低温传热过程的不可逆性Kelvin说法说法指明了功热转换的不可逆性指明了功热转换的不可逆性两种说法完全等价两种说法完全等价 22篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Clausius 不等式不等式这些都称为这些都称为 Clausius 不等式，也可作为热力学第二不等式，也可作为热力学第二定律的数学表达式。定律的数学表达式。或 是实际过程的热效应，是实际过程的热效应，T是环境温度。若是不是环境温度。若是不可逆过程，用可逆过程，用“”号，可逆过程用号，可逆过程用“=”号，这号，这时环境与体系温度相同。时环境与体系温度相同。对于微小变化：对于微小变化：23篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 等号表示绝热可逆过程，不等号表示绝热不可逆过程。熵增等号表示绝热可逆过程，不等号表示绝热不可逆过程。熵增加原理可表述为：加原理可表述为：在绝热条件下，趋向于平衡的过程使体系的在绝热条件下，趋向于平衡的过程使体系的熵增加。熵增加。或者说或者说在绝热条件下，不可能发生熵减少的过程。在绝热条件下，不可能发生熵减少的过程。如果是一个孤立体系，环境与体系间既无热的交换，又无如果是一个孤立体系，环境与体系间既无热的交换，又无功的交换，则熵增加原理可表述为：功的交换，则熵增加原理可表述为：一个孤立体系的熵永不一个孤立体系的熵永不减少。减少。对于绝热体系，对于绝热体系，所以所以Clausius 不等式为不等式为24篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 Clausius 不等式引进的不等号，在热力学上可作不等式引进的不等号，在热力学上可作为变化方向和限度的判据。为变化方向和限度的判据。0 不可逆过程不可逆过程=0 可逆过程或平衡状态可逆过程或平衡状态0)的过程，的过程，永远不可能发生熵值减永远不可能发生熵值减少的过程，少的过程，这就是熵增原理。这就是熵增原理。25篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统0 不可逆过程不可逆过程=0 可逆过程或平衡状态可逆过程或平衡状态0 不可逆不可逆 S体系体系+S环境环境 =0 可逆（平衡）可逆（平衡）0 不可能发生的过程不可能发生的过程 Helmholtz判据判据 0 不可能自发进行不可能自发进行 Gibbs判据判据 0 不可能自发进行不可能自发进行 S体系体系-(Q/T)0030篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统复习每一章的时候，先研究一下大纲要求。复习每一章的时候，先研究一下大纲要求。找出重点，自己总结一下。找出重点，自己总结一下。计算题的题型。典型的计算题解题思路！计算题的题型。典型的计算题解题思路！物理化学上册，物理化学上册，重点重点在于热力学三个定律在于热力学三个定律的理解及应用，学会运用化学势的理论的理解及应用，学会运用化学势的理论解解释现象释现象！31篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统热力学第一定律的重点就是各种过程中热力学第一定律的重点就是各种过程中热与热与功功的计算？同时还有各种的计算？同时还有各种状态函数变化值的状态函数变化值的计算，需要重点掌握！计算，需要重点掌握！请自己总结各个变化过程的功和热的计算公式体系状态变化过程分为：体系状态变化过程分为：PVT变化过程变化过程 相变过程相变过程 化学变化过程化学变化过程物理变化过程物理变化过程32篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统热力学第一定律表达式 U=Q+W体积功的计算式体积功的计算式从盖从盖 吕萨克吕萨克焦耳实验得到焦耳实验得到理想气体的热力学能和焓仅是温度的函数理想气体的热力学能和焓仅是温度的函数33篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统指出下列公式的适用范围反抗恒外压膨胀，或者压缩反抗恒外压膨胀，或者压缩可逆膨胀，或者可逆压缩可逆膨胀，或者可逆压缩恒压过程恒压过程任意过程任意过程绝热过程绝热过程34篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Hesss Law只在恒容或恒压下才是正确的只在恒容或恒压下才是正确的 U=Qv Hesss Law的理论依据的理论依据 H=QpQv=U，Qp=H 很有用处，尤其对很有用处，尤其对a.反应速率很慢的反应反应速率很慢的反应b.热效应较小的反应热效应较小的反应c.计算中间产物热效应等等计算中间产物热效应等等35篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2022/12/30 的使用价值就在于将不可测量量的变化值的使用价值就在于将不可测量量的变化值U U和和H H在特定的条件下与可测量的量在特定的条件下与可测量的量Q Qv v和和Q Qp p(通过通过C Cv v或或C Cp p和和T T求得求得)联系起来了。这样我们就可以分别利用联系起来了。这样我们就可以分别利用Q Qv v，Q Qp p的可测量性和的可测量性和U U，H H 的加和性很方便地计算出的加和性很方便地计算出变化过程中体系与环境之间交换的能量。可以说，变化过程中体系与环境之间交换的能量。可以说，没有上面二个等式，就不存在热化学。没有上面二个等式，就不存在热化学。公式公式 Qv=U(n,V 一定，一定，We=0)Qp=H(n,p 一定，一定，We=0)36篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2022/12/30恒容反应热和恒压反应热的关系没有气体参加的凝聚态物质之间的化学反应，一般在恒温恒压下进行，Qp=H，即使恒温下系统压力有所变化，但是系统的体积几乎没有变化，可以认为体积功（W=0）根据热力学第一定律和焓的定义式：Q p=U=H37篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2022/12/30有气体参与的反应：恒温下的恒容反应热 Qv=U恒压反应热：Qp=H如果气体均适用理想气体方程：rHm=rUm+RT 38篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统熵判据熵判据 0 不可逆不可逆 S体系体系+S环境环境 =0 可逆（平衡）可逆（平衡）0 不可能发生的过程不可能发生的过程 Helmholtz判据判据 0 不可能自发进行不可能自发进行 Gibbs判据判据 0 不可能自发进行不可能自发进行 S体系体系-(Q/T)0039篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统等温过程的熵变计算公式汇总(1)理想气体等温变化理想气体等温变化(2)等温等压可逆相变（若是不可逆相变，应设计等温等压可逆相变（若是不可逆相变，应设计可逆过程）可逆过程）(3)理想气体（或理想溶液）的等温混合过程，理想气体（或理想溶液）的等温混合过程，并符合分体积定律，即并符合分体积定律，即40篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(1)物质的量一定的物质的量一定的等容等容变温过程变温过程(2)物质的量一定的物质的量一定的等压等压变温过程变温过程变温过程的熵变计算公式汇总41篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统变温过程的熵变1.先等温后等容先等温后等容2.先等温后等压先等温后等压*3.先等压后等容先等压后等容(3)物质的量一定物质的量一定从从 到到 的过程的过程。这种情。这种情况一步无法计算，要况一步无法计算，要分两步分两步计算，有三种分步方法：计算，有三种分步方法：42篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统变温过程的熵变(4)没有相变的两个恒温热源之间的热传导没有相变的两个恒温热源之间的热传导*(5)没有相变的两个变温物体之间的热传导，首先要没有相变的两个变温物体之间的热传导，首先要求出终态温度求出终态温度T43篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统环境的熵变(1)任何可逆变化时环境的熵变任何可逆变化时环境的熵变(2)体系的热效应可能是不可逆的，但由于环境很体系的热效应可能是不可逆的，但由于环境很大，对环境可看作是可逆热效应大，对环境可看作是可逆热效应44篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统复习前面学过的内容热力学第一定律热力学第一定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第三定律热力学第三定律H、G、A的定义式的定义式45篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统四个基本公式四个基本公式U(S,V)H(S,P)G(T,P)A(T,V)dU=TdS PdV dH=TdS+VdPdG=SdT+VdPdA=SdT PdV46篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 虽虽然然上上述述四四个个基基本本公公式式对对可可逆逆过过程程成成立立，但但基基本本公公式式最最终终表表达达式式中中的的每每一一热热力力学学量量（U、T、S、P、V、T、H、A、G）都都是是体体系系的的状状态态函函数数；当当体体系系从从平平衡衡状状态态 1 1 变变化化到到平平衡衡状状态态2 2 时时，无无论论实实际际过过程程是是否否可可逆逆，公公式式中中涉涉及及的的状状态态函函数数的的改改变变量量：U、T、S、P、V、T、H、A、G均均与与相相同同始始、终终态态的的可可逆逆过过程程的的改改变变量量相相同同。所所以以可可设设计计有有相相同同始始、终终态态的的可可逆逆过过程程，对对上上述述公公式式积积分分，得到任意变化过程的得到任意变化过程的 U、G、等。等。说明：说明：47篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统特性函数 由基本公式由基本公式 dG=SdT+VdP 自由能自由能 G 是以特征变量是以特征变量 T、P 为独立变量为独立变量的特性函数：的特性函数：G(T,P)；相应地：相应地：dH=TdS+VdP 特性函数：特性函数：H(S,P)dU=TdS PdV 特性函数：特性函数：U(S,V)dA=SdT PdV 特性函数：特性函数：A(T,V)48篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Maxwell 关系式(1)(2)(3)(4)dZ49篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统（1 1）求）求U随随V的变化关系的变化关系Maxwell 关系式的应用已知基本公式已知基本公式等温对等温对V求偏微分求偏微分50篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Maxwell 关系式的应用不易测定，根据不易测定，根据Maxwell关系式关系式所以只要知道气体的状态方程，就可得到只要知道气体的状态方程，就可得到 值，即值，即等温时热力学能随体积的变化值。等温时热力学能随体积的变化值。51篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Maxwell 关系式的应用解解：对理想气体，：对理想气体，例例1 1 证明理想气体的热力学能只是温度的函数。证明理想气体的热力学能只是温度的函数。所以，理想气体的热力学能只是温度的函数。所以，理想气体的热力学能只是温度的函数。52篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Maxwell 关系式的应用知道气体的状态方程，求出知道气体的状态方程，求出 的值，就可计算的值，就可计算 值。值。例例2 2 利用利用 的关系式，可以求出气体在状态的关系式，可以求出气体在状态变化时的变化时的 值。设某气体从值。设某气体从P1,V1,T1至至P2,V2,T2，求求解：53篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Maxwell 关系式的应用（2 2）求）求H 随随 p 的变化关系的变化关系已知基本公式已知基本公式等温对等温对p求偏微分求偏微分不易测定，据不易测定，据Maxwell关系式关系式所以只要知道气体的状态方程，就可求得只要知道气体的状态方程，就可求得 值，即等温时焓随压力的变化值。值，即等温时焓随压力的变化值。54篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Maxwell 关系式的应用解：例例1 1 证明理想气体的焓只是温度的函数。证明理想气体的焓只是温度的函数。所以，理想气体的焓只是温度的函数。所以，理想气体的焓只是温度的函数。对理想气体，对理想气体，55篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Maxwell 关系式的应用知道气体状态方程，求出知道气体状态方程，求出 值，就可计算值，就可计算 值。值。解解：设某气体从：设某气体从P1,V1,T1至至 P2,V2,T2，例例2 2 利用利用 关系式，求气体状态变化时的关系式，求气体状态变化时的 值。值。56篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Maxwell 关系式的应用 解：已知例例3 3 利用利用 的关系式求的关系式求 。从气体状态方程求出从气体状态方程求出 值，从而得值，从而得 值，值，并可解并可解释为何释为何 值有时为正，有时为负，有时为零值有时为正，有时为负，有时为零。57篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Maxwell 关系式的应用（3 3）求）求 S 随随 P 或或V 的变化关系的变化关系等压热膨胀系数（等压热膨胀系数（isobaric thermal expansirity）定义：定义：则根据根据Maxwell关系式：关系式：从状态方程求得从状态方程求得 与与 的关系的关系,就可求就可求 或或 。58篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Maxwell 关系式的应用例如，对理想气体例如，对理想气体59篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Maxwell 关系式的应用（4 4）Cp与与CV的关系的关系根据热力学第一定律根据热力学第一定律设 ，则保持保持p不变，两边各除以不变，两边各除以 ，得：得：60篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Maxwell 关系式的应用将将式代入式代入式得式得根据应用（根据应用（1 1）代入代入式得式得 只要知道气体的状态方程，代入可得只要知道气体的状态方程，代入可得 的的值。若是理想气体，则值。若是理想气体，则61篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Maxwell 关系式的应用运用偏微分的循环关系式运用偏微分的循环关系式则将将式代入式代入式得式得定义膨胀系数定义膨胀系数 和压缩系数和压缩系数 分别为：分别为：代入上式得：代入上式得：62篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Maxwell 关系式的应用由由式可见：式可见：（2 2）