导图社区 热力学第一定律
热力学第一定律知识总结：包含系统:我们所研究的物质对象，环境：与系统紧密联系，又相互作用所能及部分，热力学第一定律等等
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热力学第一定律
2.1基本概念
系统与环境
系统:我们所研究的物质对象
封闭系统
隔离系统
敞开系统
环境：与系统紧密联系，又相互作用所能及部分
状态与状态函数
状态：静止的系统内部的状态
状态函数：变化值取决于体系的始态和末态，而与变化途径无关
性质：
A.状态函数的值取决于状态
B.状态函数在数学上具有微分的性质
特性：异途同归，值变相等，周而复始
分类
A.广度性质（容量性质）：它的数值与体系的物质的量成正比
B.强度性质：他的数值取决于体系自身的特点，与体系的数量无关，不具有加和性
平衡态：再一定条件下系统的各种特性均不随时间变化的状态
过程和途径
过程：系统从一个状态变化到另一个状态
途径：实现这一过程的具体步骤
1.单纯的PVT过程变化
2.相变化
3.化学变化
具体的常见过程
1.恒温过程（T1=T环境=C）
2.恒压过程（P=P外压=C）
3.恒容过程（V=定值）
4.绝热过程（Q=0）
5.循环过程（▲X=0）
6.可逆过程
热力学能：时静止的封闭系统在一定状态下所具有的能量还包括系统内部各种粒子的动能及他们之间的势能。
热力学能时状态函数，用符号U表示，单位为J，是广度量
功
定义：体系与环境之间传递的除热以外的其他能量都称为功。用符号W表示，单位为KJ或J
体积功：系统因其体积发生变化，反抗环境压力而与环境交换的能量。 除了体积功以外的一切，其他形式的功为非体积功
性质：功也不是状态函数，其数值变化与变化途径有关
取号：环境对系统做功W>0,体系对环境做工W<0.
定义式：δw=-Psurdv
热
定义：由于系统与环境间的温度差，而引起两者之间交换的能量称为热或热量，热量的符号为Q单位为焦耳
规定：Q>0,系统从环境中吸收了Q的热量；Q<0,系统从环境放出了-Q的热量
定义： 在隔离系统中发生的一切过程，其能量是守恒的，热力学第一定律是能量守恒与转化定律在热现象领域内所具有的特殊形式
表达式
1.对于封闭系统来讲，若与环境交换了热量Q交换了功W，在系统的热力学能差为^U=Q+W
2.数学表达式：▲U=Q+W;对于无限小过程，则有dU=δQ=δW（封闭系统）
焦耳实验：说明气体的热力学能只是温度的函数而与压力无关
理想气体：高温抵压的气体近似为理想气体
结论：理想气体的热力学能只是温度的函数，而与其压力无关，用数学时表式表示U=f(T)(理想气体）
恒容热，恒压热及焓
恒容热
定义：恒容且非体积功为0的过程中，系统与环境交换的热为恒容热，符号为Qw
定义式：σU=Qv;积分式：▲U=Qv
适用条件：恒容且不做非体积功的过程
恒压热
定义：系统进行恒压且无非体积功的过程中，与环境交换的热符号为Qp
恒压：指P2=P1=Psur=定值的过程
U不等于Pdv=d(U=Pv)
焓
定义：H=U=PV
则dH=δQp或▲H=Qp
适用条件： 恒压或等于且不做非体积功的过程
焓是状态函数，定义式是由U,P,V状态函数组成
变温过程中的计算
热容
定义：定义：温度T时，物质在不发生相变化，化学变化非体积功为零时温度。温度升高dT所需要的热量δQ。即C=δQ/dT(吸收微量热量);C/=Q/T2-T1;热容单位（J.K-1)广度量
摩尔定容热容
定义：定义：温度T时，物质的量为n时的物质，在不发生相变化，化学变化非体积功为零时温度。恒容且非体积功为0时，温度升高dT所需要的热量δQv.然后它是强度量，单位为J/（K·mol）
则Cpm=n/1(αH/αT)v=(αvm/α)vt;δQv=dUv=ndUvm
应用：恒容Qv=▲U=∫Cvmdt；非恒容：▲U=∫nCvmdT Cvm=Cv/n 应用于单纯PVT的计算
摩尔定压热容
定义：定义：温度T时，物质的量为n时的物质，在不发生相变化，化学变化非体积功为零时温度。恒容且非体积功为0时，温度升高dT所需要的热量δQp.然后它是强度量，且单位为J/（K·mol）
则Cpm=n/1(αH/αT)p δQp=dHpm Cpm=Cp/n
应用：单纯PVT变化过程中▲u的计算
1.恒容：QQV=▲U=∫nCpmdt
2.非恒容：▲v=-
计算
相变热的计算
相变焓的种类及其相互关系
相变焓随温度的变化
化学反应热的计算
化学计量数和反应进度
标准摩尔反应焓
