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这是一篇关于热力学第一定律的思维导图，主要内容包括：热力学概论，热化学，热力学第一定律。
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热力学第一定律
能量守恒-热力学第一定律
数学表达式：△U＝Q+W or dU = δQ + δW
热力学能（内能）的概念
任意系统在状态一定时，系统的内部能量是定值
热力学能U(内能):系统的内部能量
功和热的概念
体积功
体积功:由系统体积变化而引起功的交换(δW＝-P外dV)
气体向真空膨胀:外力为0，系统对外不做功
恒定外压膨胀:W=-P外(V2-V1)
可逆膨胀:W＝-nRTln（V2/V1） （气缸中的气体是理想气体，且为等温膨胀）
可逆过程:经过状态改变后，系统和环境都完全复原而未留下任何永久性的变化。
可逆过程进行时，过程的推动力与阻力只相差无穷小可逆过程进行时，系统始终无限接近于平衡态；系统进行可逆过程时，完成任一有限量变化均需无限长时间在定温的可逆过程中，系统对环境所做的功为最大功：环境对系统所做的功为最小功。
理想气体热力学能和焓
理想气体的热力学能和焓都仅是温度的函数，与体积或压力无关
理想气体定温可逆膨胀:Q＝nRTln（P2/P1）
热容
理想气体的热容 Cp-Cv=nR
摩尔热容 Cp，m-Cv,m=R
理想气体的Cp与Cv也仅是温度的函数
定压热容和定容热容
C＝δQ/dT （dH)p=CpdT
理想气体的绝热过程
T和V的关系 pV^γ=C
为恒外压膨胀或压缩时 Cv(T2-T1)=-P外（V2-V1）
实际气体的节流膨胀
节流膨胀:维持一定压力差的绝热膨胀过程 恒焓过程
μj-T＝（аT/аP）H:节流膨胀的温度随压力的变化率 运用降温及气体的液化。
热化学
化学反应的热效应
反应进度
反应进度:ξ＝△nB/VB 反应进度为1mol时，系统焓变和热力学能 △rHm＝△rH/ξ △rUm＝△rU/ξ
定容反应热和定压反应热
定容反应热Qv Qv=△rU
定压反应热Qp Qp=△rH △rH=△rU+p△V
热化学方程式的写法
同时标明△rHm值及物质状态的化学方程式。 应标明物质的状态，温度，压力，固体的晶型
生成焓和燃烧焓
标准摩尔燃烧焓:在标准压力100kpa和指定 温度T下，1mol物质完全燃烧的恒压热效应
任一的发应的热效应等于反应物的标准摩 尔燃烧焓总和减去产物的标准摩尔燃烧焓总和
标准摩尔生成焓:由最稳定的单质生成单位物质的量的某物质的定压反应热
Hess定律:任意一反应的反应焓等于生成焓之和-反应物生成焓之和
反应焓与温度的关系
卡诺方程 △H=△H0+∫△CpdT
化学反应的热效应是随着温度的改变而改变的
热力学概论
热力学的研究对象
热力学方法：逻辑推理法
方法特点
研究对象为大量质点的宏观体系，只需知道系统的始终态，无时间概念
热力学基本概念
环境
系统以外与系统密切相关的能影响到系统的部分
系统
敞开系统:系统与环境既有物质交换，又有能量传递
封闭系统:系统与环境有能量传递，无物质交换
孤立系统:系统与环境既没有能量交换，也没有物质交换
热力学平衡
热平衡:系统各部分温度相同。
机械平衡:系统各部分没有不平衡的力存在。
化学平衡:系统各组分不变。
相平衡:系统各组成和数量不变。
状态和状态函数
状态:系统的物理，化学性质的综合表现
状态性质（状态函数）:系统处于某一状态时的性质
分类
容量性质（广度性质）:数值与系统中物质的量成正比，具加和性
强度性质:数值与系统中物质的量无关，无加和性
状态函数的特点
系统的状态性质之间是有关联的
状态函数的微小变化在数学上满足全微分
系统的状态函数只说明系统当时所处的状态
