1熱力學第一定律-全文預覽
【正文】 間、體系與環(huán)境之間的溫度相等 ? ：體系內各部分之間、體系與環(huán)境之間沒有不平衡的力存在 ? ：包括相平衡和化學平衡。 強度性質 ：其數(shù)值與體系中物質的量無關，不具有加合性，整體的強度性質的數(shù)值與體系中各部分的強度性質的數(shù)值相同。 ? 一、體系與環(huán)境 ? 體系：研究對象（大量微粒的集合體） ? 環(huán)境：體系以外并與體系有相互作用的物質或空間 ? 體系分類： ：有物質交換與能量交換 ：僅有能量交換，無物質交換 ：既無能量交換，也無物質交換 ? 體系的性質 ：描述體系的物理量，如溫度（ T）、壓力（ P）、體積（ V）、質量（ m）、濃度（ C）等統(tǒng)稱為體系的熱力學性質，簡稱體系的性質，又稱狀態(tài)性質。如體積、質量、能量等。 P1=p2=p環(huán) ＝常數(shù) ? 恒溫過程：體系溫度保持不變。 ? ：實施某一過程的具體步驟 五、熱與功 ? ：體系與環(huán)境之間因熱平衡條件不滿足而進行交換或傳遞的能量，其方向為由高溫到低溫。 ? 規(guī)定：體系對環(huán)境作功， W為 ；環(huán)境對體系作功， W為＋ 。 ? （ 3）熱力學能是容量性質，與體系所含物質的量呈正比。 ΔE=Q ＋ W E：體系的總能量，包括體系整體運動的宏觀動能；體系在外場（重力場、電場、磁場等）作用下的勢能；體系的熱力學能。 功的形式 強度因素 容量性質的改變量 機械功 f（力） dl（位移） 體積功 P（外壓力） dV（體積改變） 電 功 E（電位差） dQ（電量改變） 表面功 σ(表面張力） dA（表面積改變） 體積功：體系發(fā)生體積變化時做的功 ? 途徑 甲 P1= 105Pa T1=300K n=1mol P2= 105Pa T2=300K n=1mol V?? 外Pw乙 丙 ? 甲過程 W正 ＝ P2ΔV=P2(RT/P2RT/P1)= W逆 ＝ P1ΔV=P1(RT/P1RT/P2)= ＋ ? 乙過程 W正 =P2’ ΔV1+P2 ΔV2= W逆 =P1’ ΔV2+P1 ΔV1=+ ? 丙過程 W正 = = = = W逆 =+ ? ?21 )(vv dvdPP ? 21vv Pdv? 21vv Pedv? 不同過程的作功比較 ? 體系對環(huán)境作功： W甲 ＜ W乙 ＜ W丙 ? 環(huán)境對體系作功： W甲 ＞ W乙 ＞ W丙 W(kJ) W+(kJ) 甲過程 乙過程 丙過程 V P Ⅰ (P1V1) Ⅱ ’(P2’V2’) Ⅱ (P2V2) ? 可逆過程 定義： 體系進行一個過程后，如果能沿原來的途徑回到其原始狀態(tài)，且環(huán)境也同時恢復其原始狀態(tài)，環(huán)境中不留下任何變化的痕跡，則原過程稱為可逆過程。 ，每一瞬間體系都無限接近平衡態(tài)。 )(),()(,39。 ? Cp與 Cv的關系 ? CpCv= － ? ＝ － ? ＝ ＋ p － ? dU ＝ dT＋ dV ? 有 Cp－ CV＝ ?VTU ????????TVU ????????pT TVVUp ???????????????? ?????????PTH ????????VTU ????????PTpVU ????????? )(VTU ????????PTU ????????PTV????????VTU ???????? ? 一、熱力學第一定律對理想氣體的應用 ? 1. 低壓氣體的自由膨脹實驗（焦耳） ? 結果：溫度恒定，氣體的內能不變，內能與壓力和體積無關 …… 焦耳定律 ? ? 一定量的理想氣體的內能僅僅是溫度的函數(shù)，而與其壓力、體積無關。 ? 推論： ，改變壓力和體積，其內能不變，即 ΔU＝ 0； ，則不論體積有無變化，其內能變化 ΔU＝ 原因在于： dU＝ ＝ nCV,mdT 對于僅作體積功的恒容過程： dU=δQV dTnCTT mV? 21 ,dTTUV?????? ??? ? 對一定量的單項封閉體系，焓可表示為 T,P兩個獨立變量的函數(shù)，即 H=f(T,P) dH＝ ? 由于 H＝ U+PV，而對于理想氣體， U和 PV都是溫度的單值函數(shù)，因此理想氣體的焓也僅是溫度的單值函數(shù)，與體積、壓力無關，即 ? H=f(T) amp。氣化、熔化
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