厦门大学化学化工学院：《物理化学》课程电子教案（PPT教学课件）第二章 热力学第一定律及其应用

物理化学电子教案—第二章 /TAS 热力学第一定律及其应用

物理化学电子教案—第二章

第二章热力学第一定律及其应用 2.1热力学概论 22热力学第一定律 23准静态过程与可逆过程 2.4焓 2.5热容 2.6热力学第一定律对理想气体的应用 27节流过程 2.8热化学

第二章 热力学第一定律及其应用 2.1 热力学概论 2.2 热力学第一定律 2.8 热化学 2.3 准静态过程与可逆过程 2.4 焓 2.5 热容 2.6 热力学第一定律对理想气体的应用 2.7 节流过程

一第二章热力学第一定律及其应用 2.9赫斯定律 2.10几种热效应 2.11反应热与温度的关系基尔霍夫定律 2.12绝热反应—非等温反应 *2.13热力学第一定律的微观说明

第二章 热力学第一定律及其应用 2.9 赫斯定律 2.10 几种热效应 2.11 反应热与温度的关系——基尔霍夫定律 2.12 绝热反应——非等温反应 * 2.13 热力学第一定律的微观说明

2.1.1热力学的研究对象一 研究热、功和其他形式能量之间的相互转换及 其转换过程中所遵循的规律 研究各种物理变化和化学变化过程中所发生的 能量效应; ·研究化学变化的方向和限度及外界条件(如温 度、压力、浓度等)对反应的方向和限度的影 响

2.1.1热力学的研究对象 •研究热、功和其他形式能量之间的相互转换及 其转换过程中所遵循的规律； •研究各种物理变化和化学变化过程中所发生的 能量效应； •研究化学变化的方向和限度及外界条件（如温 度、压力、浓度等）对反应的方向和限度的影 响

热力学的方法和局限性 热力学方法 研究对象是大数量分子的集合体,研究 宏观性质,所得结论具有统计意义。 只考虑变化前后的净结果,不考虑物质 的微观结构和反应机理。 °能判断变化能否发生以及进行到什么程 度,但不考虑变化所需要的时间。 局限性 不知道反应的机理、速率和微观性 质,只讲可能性,不讲现实性

热力学的方法和局限性 热力学方法 •研究对象是大数量分子的集合体，研究 宏观性质，所得结论具有统计意义。 •只考虑变化前后的净结果，不考虑物质 的微观结构和反应机理。 •能判断变化能否发生以及进行到什么程 度，但不考虑变化所需要的时间。 局限性 不知道反应的机理、速率和微观性 质，只讲可能性，不讲现实性

热力学的方法和局限性 如合成氨的工业生产,单纯从热力学的角度分析, 在常温常压下是完全可能的,但实际上却不然;再如 二氧化硅的多晶转变问题,热力学预言从α一石英到 a-方石英的转变必须经历α-鳞石英,但实际上,由 于从α-石英到α-鳞石英的转变速度极慢而使该步骤 难以出现;类似的例子还有金刚石到石墨的转变,由 于其转变速度慢到难以检测,因此我们不必担心金刚 石在一夜之间变成石墨

热力学的方法和局限性 如合成氨的工业生产，单纯从热力学的角度分析， 在常温常压下是完全可能的，但实际上却不然；再如 二氧化硅的多晶转变问题，热力学预言从α-石英到 α-方石英的转变必须经历α-鳞石英，但实际上，由 于从α-石英到α-鳞石英的转变速度极慢而使该步骤 难以出现；类似的例子还有金刚石到石墨的转变，由 于其转变速度慢到难以检测，因此我们不必担心金刚 石在一夜之间变成石墨

2.1.2体糸与环境 体系( System) 简单而言,体系即研究之对象 。也就是为了研究问题的方便 环境 ,我们常常用一个真实或想象 surroundings 的界面把一部分物质或空间与 体系 其余分开,这种被划定的研究 I system 对象称为体系,亦称为物系或 环境( surroundings) 与体系密切相关、影响所 体亲与环境 及的那部分物质或空间称为环 境

体系（System） 简单而言，体系即研究之对象 。也就是为了研究问题的方便 ，我们常常用一个真实或想象 的界面把一部分物质或空间与 其余分开，这种被划定的研究 对象称为体系，亦称为物系或 系环统境。（surroundings） 与体系密切相关、影响所 及的那部分物质或空间称为环 境。 2.1.2体系与环境

体条分类1 根据体系与环境之间的关系,把体系分为三类 (以体系与环境之间能否交换能量或物质为依据) (1)敞开体系( open systen) 体系与环境之间既有物质交换,又有能量交换。 环境 surroundings 物质交换 开体系 open system 能量交换 故开体

体系分类 根据体系与环境之间的关系，把体系分为三类 （以体系与环境之间能否交换能量或物质为依据） （1）敞开体系（open system） 体系与环境之间既有物质交换，又有能量交换

体余分类 (2)封闭体系( closed system) 体系与环境之间无物质交换,但有能量交换。 环境 surroundings 无物质交换 封闭体系 closed system 能量交换 封闭体糸

体系分类 （2）封闭体系（closed system） 体系与环境之间无物质交换，但有能量交换

体条分类一 (3)孤立体系( isolated system) 体系与环境之间既无物质交换,又无能量交换,故 又称为隔离体系。有时把封闭体系和体系影响所及的环 境一起作为孤立体系来考虑。 弧立体系 isolated system 环境 大环境 surroundings 无物质交换 无物质交换 孤立本系 solated system 无能量交换 孤立体(1) 无能量交换 孤立体糸(2)

体系分类 （3）孤立体系（isolated system） 体系与环境之间既无物质交换，又无能量交换，故 又称为隔离体系。有时把封闭体系和体系影响所及的环 境一起作为孤立体系来考虑