2.1热力学第一定律

本张思维导图的主题是热力学第一定律，具体内容包括热力学的基本概念、热力学的常用术语、热力学第一定律的内容、热力学第一定律的表达式。

2.1热力学第一定律

• 2.1.1热力学的基本概念和常用术语
  • 体系（系统）---环境
    • 热力学中研究的对象称为体系
      • 敞开体系--体系与环境之间有能量交换也有物质交换
      • （化学中常研究）封闭体系--有能量交换无物质交换
      • 孤立体系--无能量交换也无物质交换
    • 体系以外的其他部分为环境
    • 体系和环境加起来，在热力学上称为宇宙
  • 状态---状态函数
    • 状态：
    • 状态函数：n、T、V、P
      • （量度性质）广度性质：具有加和性--V、n、U
      • 强度性质：不具有加和性--T、P
  • 过程和途径
    • 过程
      • 恒温过程（热力学能U只是温度的函数，对于理想气体恒温过程热力学能的变化量为零）
      • 恒容过程
      • 恒压过程
    • 途径
      • 状态函数的改变量与途径无关
      • 功和热与途径有关
  • 体积功：体系反抗外界压强发生体积变化时，有功产生；（对气体而言 W＝－P外×ΔV ΔV＝V终-V始 P外指的是外压
  • 热力学能：体系内部一切能量的总和
• 2.1.2热力学第一定律
  • 热力学第一定律的内容
    • 体系与环境之间的能量交换方式有两种：一种是热传递，一种是做功；
    • 热力学第一定律的数学表达式：ΔU＝U终-U始
    • 热力学能是广度性质，对于宇宙来说热力学能的改变量为零；
  • 功和热
    • 功
      • 体系对环境做功，负值
      • 环境对体系做功，正值
    • 热
      • 体系在变化过程中吸收的热量为正值
      • 放出的热量为负值