《工程化学》课程教学资源_课件_01

G也本用上大军 Chemistry 第一章 化学热力学 Chemical Thermodynamics

Chemical Thermodynamics 第一章 化学热力学

引言 ·热力学一一研究自然界各种形式能量 之间相互转化的规律，以及能量转化 对物质影响的科学。 物理热力学 经典热力学 热力学 工程热力学 统计热力学 化学热力学 化学热力学一一用热力学的基本原理研究化 学现象以及与化学有关的物理现象的科学

引言 • 热力学——研究自然界各种形式能量 之间相互转化的规律，以及能量转化 对物质影响的科学。 化学热力学——用热力学的基本原理研究化 学现象以及与化学有关的物理现象的科学。 热力学 经典热力学 统计热力学 物理热力学 工程热力学 化学热力学

研究内容包括两个方面 。以热力学第一定律为基础，研究化学变化中的 能量转换问题，计算化学变化中的热效应 热化学。 ·以热力学第二定律为基础，研究一定条件下化 学反应进行的方向和限度

研究内容包括两个方面 以热力学第一定律为基础，研究化学变化中的 能量转换问题，计算化学变化中的热效应—— 热化学。 以热力学第二定律为基础，研究一定条件下化 学反应进行的方向和限度

高炉炼铁 Fe203(s)+3C0(g)=2Fe(s)+3C02(g) ·问题：出口气体中含有22%~28%C0? ·以前认为是CO与铁矿石接触时间不够。 ·解决办法：加高炉身、升高炉温。 ·结果：出口气体中CO含量并未明显减少。 ·热力学计算表明，此反应不能进行到底

• 问题：出口气体中含有22％～28％CO？ • 以前认为是CO与铁矿石接触时间不够。 • 解决办法：加高炉身、升高炉温。 • 结果：出口气体中CO含量并未明显减少。 • 热力学计算表明，此反应不能进行到底。 高炉炼铁 Fe2O3 (s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2 (g)

合成氨的反应 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) 目前的反应条件：高温、高压。 ·根据热力学计算，该反应可以在常温、常压下 进行。 ·解决办法：研究有效的催化剂及寻找最佳的反 应途径

合成氨的反应 N2 (g)+ 3H2 (g) = 2NH3 (g) 目前的反应条件：高温、高压。 • 根据热力学计算，该反应可以在常温、常压下 进行。 • 解决办法：研究有效的催化剂及寻找最佳的反 应途径

·研究对象 ·由大量的微观粒子组成的宏观系统。 ·其结果只具有统计意义。 研究方法 ·以热力学三大定律为基础 ·只考虑研究对象的始态和终态及变化条件，不 考虑中间过程

• 研究对象 • 由大量的微观粒子组成的宏观系统。 • 其结果只具有统计意义。 研究方法 • 以热力学三大定律为基础 • 只考虑研究对象的始态和终态及变化条件，不 考虑中间过程

Hi! 特点 ·不考虑物质的微观结构和反应机理。 不涉及反应速率问题。只解决反应的可能性问题， 不能解决反应的现实性问题。 重点讨论： >四个热力学状态函数及其变化量： U(△U)、H(△HD、G(△G)、S(△S) >两个过程变量：Q、W

• 不考虑物质的微观结构和反应机理。 • 不涉及反应速率问题。只解决反应的可能性问题， 不能解决反应的现实性问题。 特点 重点讨论： ➢四个热力学状态函数及其变化量： U (△U)、H(△H)、G (△G)、 S (△S) ➢两个过程变量：Q 、W

1.1基本概念 1.1.1体系与环境 体系 The System 环境 The S rroundin

1.1.1 体系与环境 1.1 基本概念 体 系 The System

体系的分类 (1) 敞开体系： 体系与环境间既有能量交换，又有物质交换。 (2) 封闭体系： 体系与环境间有能量交换，没有物质交换。 (3)孤立体系： 体系与环境间既没有能量交换，也没有物质 交换。 本章主要讨论的就是封闭体系

（1）敞开体系： 体系与环境间既有能量交换，又有物质交换。 （2）封闭体系： 体系与环境间有能量交换，没有物质交换。 （3）孤立体系： 体系与环境间既没有能量交换，也没有物质 交换。 本章主要讨论的就是封闭体系 体系的分类

体系和环境 敞开体系 封闭体系 孤立体系