热力学第一定律

热力学第一定律知识梳理，包括化学反应热效应的计算、热容C、焦耳实验、系统的分类、宏观性质的分类等等。

热力学第一定律

• 热力学第一定律
  • 体积功与可逆过程
    • 过程功
      • 准静态膨胀过程:W＝-nRTln（V2/V1）
        • 准静态膨胀过程:W＝-nRTln（V2/V1）
        • （气缸中的气体是理想气体，且为等温膨胀）
      • 恒定外压膨胀:在相同始终态之间分步越多， 系统对外所做的功越大。
      • 自由膨胀:外力为0，系统对外不做功
    • 可逆过程
      • 系统对环境做最大功，反过来做最小功，效率最高
      • 无限小的变化进行，持续性无限接近于平衡态
      • 可完全恢复，能量不会耗散
  • 系统总能量
    • 热力学能:系统内物质所有能量的总和
    • 系统在外力场的位能Ev
    • 运动的动能Et
  • 能量守恒，数学表达式：△U＝Q+W or dU = δQ + δW
• 化学反应热效应的计算
  • 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
  • 离子摩尔生成焓:氢离子在无限稀释时标准摩尔生成焓为零
  • 生成焓:等温等压化学发应的效应△rH＝ 生成焓的总和减去反应物焓的总和
• 热容C
  • 无化学变化，没有相变且不做非膨胀功
  • C＝δQ/dT
    • △U＝Qv＝Cv△T
    • △H＝Qp＝Cp△T
  • 摩尔热容:1mol物质的热容
  • Cp,m-Cv,m＝R
• 焦耳实验
  • 真空膨胀Pamb=0
  • u=f（T）
• 系统的分类
  • 敞开系统
  • 封闭系统
  • 隔离系统
• 宏观性质的分类
  • 广度性质
  • 强度性质