热力学第一定律

自制高等教育出版社物理化学热力学第一定律思维导图，包括热力学第一定律的基本概念及术语、恒容热与恒压热等内容。

热力学第一定律

• 热力学概论
  • 基本内容
    • 热力学研究宏观系统的热现象和其他形式能量之间的转换关系
    • 热力学第一定律（计算化学中的热效应）
    • 热力学第二定律(解决变化的方向和限度问题，以及相平衡和化学平衡）
    • 是热力学的主要基础
    • 热力学第三定律
    • 热力学第零定律
      • 温度概念的建立
  • 特点
    • 只研究体系的宏观性质，不涉及物质的微观结构和微观运动
    • 只考察体系变化的始终态，不追究过程进行的细节和速率。
• 基本概念
  • 环境
    • 与系统密切相关、有相互作用或影响所能及的部分
  • 系统
    • 是研究对象
    • 分类
      • 隔离系统（孤立系统）
        • 没有物质和能量交换
      • 封闭系统
        • 没有物质交换，可以有能量交换
      • 敞开系统
        • 可以有物质和能量交换
  • 系统的性质
    • 广度性质(容量性质)
      • 具有加和性
      • 与系统的物质的量成正比
    • 强度性质
      • 不具加和性
      • 取决自身的特性
  • 热力学平衡态
    • 在指定的外界条件下，系统的诸性质不随时间而改变
    • 条件
      • 热动平衡
        • 各部分温度相等
      • 力学平衡
        • 各部的压力都相等
      • 相平衡
        • 多相共存时，各相的组成和数量不随时间而改变
      • 化学平衡
        • 达到平衡后，系统中各物的数量不随时间改变
  • 状态函数
    • 只与系统状态有关的物理量
    • 特性
      • 异途同归，值变相等，周而复始，数值还原
      • 当系统有一确定状态时，状态函数就有一定值
      • 状态函数的变化值仅与系统的始态和终态有关，而与变化的途径无关
      • 当系统恢复原状时，状态函数也恢复原状
  • 状态方程
    • 单组份系统T=f(P,V)
    • 多组分系统: T=f(P,V,n1,n2,…)
  • 过程
    • 在一定的环境条件下，热力学系统所经历的任何变化或系统由一个平衡态变化到另一个平衡态的经过。
    • 分类
      • 等温过程（无绝热装置）
      • 等压过程（无钢瓶）
      • 等容过程
      • 绝热过程
      • 环状过程
  • 途径
    • 具体的步骤
  • 热和功
    • 其数值与变化途径有关。单位：J。把系统与环境之间发生热交换的过程联系在一起
    • 只针对封闭系统和隔离系统
    • 热
      • 大量质点以无序运动方式而传递的能量
      • 系统吸热：Q>0，系统放热：Q<0
    • 功
      • 大量质点以有序运动方式而传递的能量（把除热以外其他形式呗传递的能量叫做功）
      • 功等于强度因素与广度因素变化量的乘积（强度因素决定能量的传递方向，广度因素决定了功值大小）
      • 系统对环境做功:W<0;环境对系统做功，W>0
      • We是膨胀功，Wf是非膨胀功