物理化學(xué)-1章熱力學(xué)基本定律與函數(shù)(1[1]2)(已修改)
2025-08-16 17:41 本頁面
【正文】 第 一 章 化學(xué)熱力學(xué)基本定律與函數(shù) 物理化學(xué)是化學(xué)學(xué)科中研究化學(xué)體系 行為最一般規(guī)律和理論的學(xué)科。是化學(xué)理論的基礎(chǔ)。 結(jié)構(gòu)化學(xué) 量子化學(xué) 化學(xué)熱力學(xué)（含統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)） 化學(xué)動(dòng)力學(xué) 電化學(xué) 膠體與界面化學(xué) 催化化學(xué) 光化學(xué) 167。 1. 化學(xué)熱力學(xué)的科學(xué)框架 一、概述 熱功轉(zhuǎn)換規(guī)律 → 熱力學(xué) 2定律 → 平衡熱力 學(xué)函數(shù)關(guān)系， 3定律 → 逸度與活度（實(shí)際體）。 經(jīng)典熱力學(xué) +應(yīng)用學(xué)科理論 → 化學(xué)熱力學(xué) → 溶液熱力學(xué)，冶金熱力學(xué)，化工熱力學(xué)，材料熱 力學(xué)等。 20世紀(jì)：非平衡熱力學(xué) 二、化學(xué)熱力學(xué)的研究對象 化學(xué)熱力學(xué)就是用熱力學(xué)的基本原理研 究化學(xué)變化、相變化的最普遍規(guī)律。 化學(xué)熱力學(xué)的研究對象就是： 一切客觀實(shí)體及其變化規(guī)律 體系與環(huán)境 體系：被研究的物質(zhì)與空間 環(huán)境：與體系發(fā)生關(guān)聯(lián)的物質(zhì)與空間 體系分為三類： 封閉體系，開放體系，孤立體系 分類的依據(jù)是： 體系與環(huán)境間的物質(zhì)、能量的交換情況 封閉體系： 有 能量傳遞， 無 物質(zhì)傳遞 開放（敞開）體系： 有 能量傳遞， 有 物質(zhì)傳遞 孤立（隔離）體系： 無 能量傳遞， 無 物質(zhì)傳遞 2. 過程：在一定條件下，體系由始態(tài)變化至末態(tài)，稱體系經(jīng)歷了一個(gè)（變化）過程，實(shí)現(xiàn)變化的具體步驟稱為途徑。 過程分類： （ 1）按變化性質(zhì)分類： ★ 簡單狀態(tài)變化（低級變化）過程 ★ 相態(tài)變化（中級變化）過程 ★ 化學(xué)變化（高級變化）過程 （ 2）按環(huán)境條件分類： ? 恒容過程：體系的體積恒定不變 ? 恒壓過程 ： p始 = p末 =p外 =const ? 恒溫過程： T始 = T末 =T外 =const ? 絕熱過程：體系與環(huán)境間無熱交換 ? 自由膨脹過程： p外 =0 ? 循環(huán)過程：始、末態(tài)為同一狀態(tài) （ 3）按過程本質(zhì)分類 ▲ 可逆過程 平衡（準(zhǔn)平衡）過程 ▲ 不可逆過程 非平衡過程 三、化學(xué)熱力學(xué)方法 化學(xué)熱力學(xué)方法就是 狀態(tài)函數(shù)法 性質(zhì)：描述體系狀態(tài)的物理量 ▲ 容量性質(zhì)：與體系物質(zhì)量多少有關(guān)的物理量 ▲ 強(qiáng)度性質(zhì)：與體系物質(zhì)量多少無關(guān)的物理量 2. 狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù) 性質(zhì)描述體系狀態(tài)，狀態(tài)是由性質(zhì)決定。 穩(wěn)定平衡態(tài) 平衡態(tài) 狀態(tài) 亞穩(wěn)平衡態(tài) 非平衡態(tài) 平衡態(tài)必須同時(shí)滿足： 熱平衡 (|T體 － T外 |=0)， 力平衡 (不作功 )， 質(zhì)平衡 (無相變和化學(xué)反應(yīng) ) 狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn)： （ 1）狀態(tài)一定，狀態(tài)函數(shù)一定； （ 2）狀態(tài)函數(shù)變化量只與始末態(tài)有關(guān)，與體系 由始態(tài)到末態(tài)的變化途徑無關(guān)。即，具有 數(shù)學(xué)上的全微分性質(zhì)： XXXXXX ????? 始末末始d如：△ T = T2 – T1 第一定律 第二定律 第三定律 熱力學(xué)能 (U)和焓 (H) ΔU， ΔH ΔrUm， ΔrHm 引出 熱 Q 功 W 引出 熵 (S)，亥氏自由能 (A)吉氏自由能 (G) ΔS， ΛA， ΔG 引出 判據(jù) 化學(xué)勢 μ ΔrGm 引 出 計(jì)算 化學(xué)平 衡原理 化學(xué)熱力學(xué) + 四、化學(xué)熱力學(xué)的建立及應(yīng)用 化學(xué)熱力學(xué)就是要解決在指定條件下，某化學(xué)反應(yīng) aA + bB → eE + f F 的方向和限度，以及影響方向和限度 的因素。通過認(rèn)識客觀事物的規(guī)律，達(dá)到改造和控制客 觀事物的目的。 16
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1