(完整版)物理化学上热力学第一定律知识框架图总结.pdf

1 第一章，热力学第一定律 各知识点架构纲目图如下：状态变化 及过程 溶解及混合 化学变化 相变化 单纯的 pTV 变化 恒容过程(V始=V终)恒温过程(T始=T终=T环)恒压过程(p始=p终=p环)绝热过程(Q=0)节流过程(H=0)系统及 状态 环境：在系统以外与系统密切相关部分 系统：隔离系统；封闭系统；敞开系统 状态及 状态函数 状态：系统的所有物理性质和化学性质的综合体现 类型：广度量；强度量 特性：改变值只与始、末态有关而与具体途径无关；不同状态间的改变值具有加和性。即殊途同归，值变相等；周而复始，其值不变。状态函数(热力学性质)热力学平衡：热平衡；力学平衡；相平衡；化学平衡 热(Q)：系统与环境间由于温差而交换的能量。是物质分子无序运动的结果。是过程量。功(W)：除热以外的，在系统与环境间交换的所有其它形式的能量。是物质分子有序运动的结果，是过程量。热力学能(U)：又称为内能，是系统内部能量的总和。是状态函数，且为广度量，但绝对值不知道。热力学第一定律数学表达式：U=Q+W，在封闭系统，W非=0,恒容条件下，U=QV。焓函数(H)：定义，HU+pV,是状态函数，且为广度量，但绝对值不知道。在封闭系统，W非=0,恒压条件下，H=Qp。热力学第 一定律及 焓函数 系统与环境 间交换能量 的计算(封闭 系统，W非=0)简 单 的pTV 变化 理想气体(IG)系统：2211,;TTV mp mTTUnCdTHnCdT 理想气体 恒温过程 焦尔实验：(1)结论：(U/V)T=0;(2)推论：UIG=f(T);HIG=g(T)U=H=0;W=-Q=2121ln/VVpdVnRTVV (可逆)恒容过程：W=0；QV=U=21,;TV mTnCdT 绝热过程：Q=0；U=W 不可逆（恒外压）：nCV,m(T2-T1)=-p2(V2-V1)可逆：11,21112111()()1V mpVnCTTVV Qp=H=21,;Tp mTnCdTW=-p外(V2-V1)；U=H-pV(常压下，凝聚相：W0；UH)恒压过程：节流膨胀：Q=0；H=0；J-T=(dT/dp)H =0 T 不变(例如理想气体)0 致冷 相变化 U=H-pV Qp=H;W=-pV 0，UH(常压下凝聚态间相变化)=-nRT(气相视为 IG)相变焓与温度关系：2121,()()Tmmp mTHTHTCdT 化学变化 摩尔反应焓的定义：rHm=rH/恒压反应热与恒容反应热的关系：rHm=rUm+B(g)RT 标准摩尔反应焓的计算：1B()(B,)rmfmHTHT 反应进度定义、标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓的定义。基希霍夫公式：21,21,();()()Trmprp mrmrmrp mTHCHTHTCdTT 系统状态变化时，计算系统与环境间交换的能量