《物理化学》课程教学课件（讲稿，AⅠ）第2章 热力学第一定律 The First Law of Thermodynamics

第二章热力学第一定律及其应用 环境 surroundings 无物质交换 △U=Q+W 封闭系统 Closed system 有能量交换 The First Law of Thermodynamics

第二章 热力学第一定律及其应用 环境 surroundings 无物质交换 封闭系统 Closed system 有能量交换  = + U Q W

第二章热力学第一定律 §2.1 热力学概论 §2.2 热平衡和热力学第零定律— 温度的概念 §2.3 热力学的一些基本概念 §2.4 热力学第一定律 §2.5 准静态过程与可逆过程 §2.6 焓 §2.7 热容 §2.8 热力学第一定律对理想气体的应用 §2.9 Carnot循环

第二章 热力学第一定律 §2.1 热力学概论 §2.2 热平衡和热力学第零定律──温度的概念 §2.8 热力学第一定律对理想气体的应用 §2.3 热力学的一些基本概念 §2.4 热力学第一定律 §2.5 准静态过程与可逆过程 §2.6 焓 §2.7 热容 §2.9 Carnot循环

第二章 热力学第一定律 §2.10 Joule-Thomson效应 §2.11 热化学 §2.12 Hess定律 §2.13 几种热效应 §2.14 反应焓变与温度的关系一Kirchhoff定律 §2.15 绝热反应一非等温反应

第二章 热力学第一定律 §2.10 Joule– Thomson效应 §2.11 热化学 §2.12 Hess定律 §2.13 几种热效应 §2.14 反应焓变与温度的关系－Kirchhoff定律 §2.15 绝热反应── 非等温反应

§2.1热力学概论 1.热力学的基本内容 >热力学研究宏观系统的热现象与其他形式能量之间的相 互转换关系及其转换过程中所遵循的规律； >化学热力学是用热力学基本原理研究化学现象和相关 的物理现象 >热力学共有四个基本定律：第零、第一、第二、第三 定律，都是人类经验的总结。第一、第二定律是热力学 的主要基础。 >根据第一定律计算变化过程中的能量变化，根据第二定 律判断变化的方向和限度

➢ 热力学研究宏观系统的热现象与其他形式能量之间的相 互转换关系及其转换过程中所遵循的规律； ➢ 化学热力学是用热力学基本原理研究化学现象和相关 的物理现象 ➢ 热力学共有四个基本定律：第零、第一、第二、第三 定律，都是人类经验的总结。第一、第二定律是热力学 的主要基础。 1. 热力学的基本内容 ➢ 根据第一定律计算变化过程中的能量变化，根据第二定 律判断变化的方向和限度。 §2.1 热力学概论

§2.1热力学概论 2.热力学方法和局限性 >热力学方法是一种演绎的方法，结合经验所得的基 本定律进行演绎推理，指明宏观对像的性质、变化方 向和限度。 >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

2. 热力学方法和局限性 ➢ 热力学方法是一种演绎的方法，结合经验所得的基 本定律进行演绎推理，指明宏观对象的性质、变化方 向和限度。 § 2.1 热力学概论 ➢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

§2.1热力学概论 2.热力学方法和局限性 局限性 少不知道反应的机理和反应速率 >不研究系统的宏观性质与微观结构之间的关系 >可以指出进行实验和改进工作的方向，讨论 变化的可能性，但无法指出如何将可能性变为 现实的方法和途径

2. 热力学方法和局限性 局限性 ➢不知道反应的机理和反应速率 § 2.1 热力学概论 ➢不研究系统的宏观性质与微观结构之间的关系 ➢可以指出进行实验和改进工作的方向，讨论 变化的可能性，但无法指出如何将可能性变为 现实的方法和途径

§2.2 热平衡和热力学第零定律 温度的概念 将A和B用绝热壁隔开，而让A和B分别与C达成 热平衡。 绝热 导热 然后在A和B之间换成导热壁，而让A和B与C之 间用绝热壁隔开

§2.2 热平衡和热力学第零定律 将A和B用绝热壁隔开，而让A和B 分别与C达成 热平衡。 A B C A B C 然后在A和B之间换成导热壁，而让A和B 与C之 间用绝热壁隔开 绝热 导热 温度的概念

§2.2热平衡和热力学第零定律 温度的概念 A和B分别与C达成热平衡，则A和B也处于热平 衡，这就是热平衡定律或第零定律。 A 当A和B达成热平衡衡时，它们具有相同的温度 由此产生了温度计，C相当于起了温度计的作用

温度的概念 A和B分别与C达成热平衡，则A和B也处于热平 衡，这就是热平衡定律或第零定律。 A B C A B C 当A和B达成热平衡时，它们具有相同的温度 由此产生了温度计，C相当于起了温度计的作用 §2.2 热平衡和热力学第零定律

§2.3 热力学的一些基本概念 1.系统与环境 (l)系统(System) 在科学研究时必须先确定研究对 象，把一部分物质与其余分开， 环境 这种分离可以是实际的，也可以 是想象的。 系统 这种被划定的研究对象称为 系统，亦称为体系或物系。 (2)环境(surroundings) 系统与环境 与系统密切相关、有相互作用或影 响所能及的部分称为环境

§2.3 热力学的一些基本概念 (1)系统（System） 在科学研究时必须先确定研究对 象，把一部分物质与其余分开， 这种分离可以是实际的，也可以 是想象的。 (2)环境（surroundings） 与系统密切相关、有相互作用或影 响所能及的部分称为环境。 环境 系统 系统与环境 1.系统与环境 这种被划定的研究对象称为 系统，亦称为体系或物系

(3)系统的分类 根据系统与环境之间的关系，把系统分为三类： ①敞开系统 (open system) 系统与环境之间既有物质交换，又有能量交换 环境 有物质交换 敞开系统 有能量交换 经典热力学不研究敞开系统

根据系统与环境之间的关系，把系统分为三类：  敞开系统（open system） 环境 有物质交换 敞开系统 有能量交换 系统与环境之间既有物质交换，又有能量交换 (3)系统的分类 经典热力学不研究敞开系统