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第一章化学热力学基础
第1章化学热力学基础
化学热力学:
热力学: 研究能量转换过程中所遵循规律的科学。
热效应
可能性
方向性
限度
研究化学反应,物理变化(如:相变热,溶解热)过程中能量交换。
化学动力学:
反应机理
反应速率
研究反应进行的速率和所经过的中间步骤。
应用热力学第二定律研究化
学变化的方向限度;
本章应用热力学第一定律研
究化学反应热效应的计算问题;
简介化学动力学的一些内容。
化学反应中的能量变化
热力学第一定律
化学反应的热效应与焓变
盖斯定律
热力学第一定律
1. 术语:
体系
环境
研究对象
与体系密切相关的其余部分。
敞开体系:能量交换
物质交换
封闭体系:能量交换
隔离体系
(孤立体系)
状态= f ( 温度,压力,体积,
密度,粘度,折光度...)
特性: (1)状态一定,状态函数就有确定值。
(2)状态函数的变化值只与始终态有关,
而与变化的途径无关。
状态函数
体系物理性质和化学性质的总和。
H2
P =
T = 300K
V = 1dm3
状态
用以确定体系热力学状态的宏观性质。
 U = U2 - U1
体系内部各种能量的总和。
符号 U
单位: J or kJ
包括组成物质的分子和原子的移动能、转动能、振动能以及组成原子的电子和核的能量等。
状态1
状态2
热传递
功传递
U1
U2
P
V
1
2
I
II
绝对值无法测量,变化值可测。
性质:状态函数
内能
2. 热力学第一定律(即能量守恒定律)
数学表达式U = q + w
注意: q ,w 都不是状态函数,其值与过程
的具体途径有关。
U是体系的内能变;
w 是功,(一般表示体积功); q 是热。
体系从环境得到功或热, q、w 为正值;
体系对环境做功或放热, q、w 为负值。
例:某体系由状态A沿途径Ⅰ变化到状态B时,
吸热300J,同时体系对环境做功100J。当该体系沿
另一途径自状态A变化到状态B时,体系对环境做功
50J,则此过程q为多少?
解:据热力学第一定律沿途径Ⅰ变化
U = q + w
= 300 + (-100) = 200J
沿另一途径变化U = q + w
q = U - w
=200 - (-50) = 250J