热力学第一定律

导图针对物理化学，天津大学网课“热力学第一定律”有关章节进行总结。涉及定压热容，定容热容，熵，焓，非恒压反应热容，反应进度，节流膨胀，以及绝热可逆气体的有关推导。

热力学第一定律

• 可逆过程
  • 气体恒温膨胀、压缩过程
  • 定义
    • 推动力无限小、系统内部及系统与环境之间在无限接近平衡条件下进行的过程。
  • 恒温可逆膨胀过程，系统对环境作最大功
  • 恒温可逆压缩过程，环境对系统作最小功
• 节流膨胀:
  • 在绝热条件下，气体的始、末态 分别保持恒定压力的膨胀过程。
  • 概要
• 非恒温反应过程热
  • 
• 恒容反应热与恒压反应热的关系
• 反应进度
  • 
• 宏观系统的平衡态热力学-能量守恒
• 系统与环境
  • 平衡态
    • 隔离系统
      • 与环境间无物质交换,无能量交换
    • 封闭系统
      • 与环境间无物质交换 , 有能量交换
    • 散开系统
      • 与环境间有物质交换 , 有能量交换
• 状态
  • 定义
    • 系统的热力学性质不随时间而变化，称为热力学平衡
  • 平衡
    • 热平衡
      • 系统各部分T相同
    • 力平衡
      • 系统各部分p 相同
    • 相平衡
      • 物质在各相分布不随时间变化
    • 化学平衡
      • 系统组成不随时间变化
  • 状态函数
    • 定义
      • 只与始末状态有关，与途径无关
    • 数值
      • 广度量:
        • 具有加和性（如v , m , u )
      • 强度量:
        • 不具有加和性（如p , r ,p )
• 热力学能
  • 热
    • 系统与环境因温度不同而交换的能量称为热。
  • 功
    • 体积功
    • 非体积功
      • 电功
      • 表面功
  • 定义
    • 系统内部所有粒子全部能量的总和。
    • U是状态函数，广度量，具有加和性。
• 数学形式
• 焓
  • 定义
  • 性质
    • 状态函数，广度量，单位J。
  • 标准摩尔生成焓
  • 标准摩尔燃烧焓
    • 
• 盖斯定律
  • 在恒容或恒压过程中，化学反应的热仅与始末状态有关而与具体途径无关。
• 摩尔定压热容
  • 定义
    • 温度升高无限小量dT所需要的热量为Qv，则1/n*dQ/dT就定 义为该物质在该温度下的摩尔定容热容，以Cv.m表示,
  • 恒容过程
    • 定义式
  • 非恒容
• 摩尔定压热容
  • 定义
    • 温度升高无限小量dT所需要的热量为Qv，则1/n*dQ/dT就定 义为该物质在该温度下的摩尔定容热容，以Cp.m表示,
  • 对恒压过程
    • 定义
  • 非衡压
• 概要
• 绝热可逆气体