吉林大学：《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）第二章 热力学第一定律（1/6）

第一章热力学第一定律 §1-1 热力学概论 概论 1.热力学是物理学的一个分支 共有三条基本定律。第一定律能量转化过程 中的数量守恒；第二定律能量转化过程中进 行的方向和限度；第三定律低温下物质运动 状态，并为各种物质的热力学函数的计算提 供科学方法

1 共有三条基本定律。第一定律能量转化过程 中的数量守恒；第二定律能量转化过程中进 行的方向和限度；第三定律低温下物质运动 状态，并为各种物质的热力学函数的计算提 供科学方法。 第一章 热力学第一定律 1. 热力学是物理学的一个分支 §1-1 热力学概论 一 . 概论

2.热力学应用于研究化学一一化学热力学 把热力学中的基本原理用来研究化学现象 及与化学有关的物理现象 化学热力学。 。化学变化中的能量的转变，反应的热效应 热力学第一定律的应用。 化学变化的方向和限度一一热力学第二定 律的应用

2 2. 热力学应用于研究化学——化学热力学 ⚫ 化学变化中的能量的转变，反应的热效应 ——热力学第一定律的应用。 ⚫ 化学变化的方向和限度——热力学第二定 律的应用。 把热力学中的基本原理用来研究化学现象 及与化学有关的物理现象——化学热力学

3.典型事例，说明化学热力学的应用 a.熔炉炼铁：FeO4+4C0→3Fe+4C02 b.人造金刚石：C(石墨)→C（金刚石) 由热力学知道P>15000P°时，才有可能； 今天已实现了这个转变(60000P°，1000℃， 催化剂) 二.热力学研究方法的特点和局限性 3

3 3. 典型事例，说明化学热力学的应用 b. 人造金刚石： C（石墨）→C（金刚石） 由热力学知道 P>15000P° 时，才有可能； 今天已实现了这个转变（60000P° ，1000℃， 催化剂） 二. 热力学研究方法的特点和局限性 a. 熔炉炼铁：Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2

1.热力学方法的特点 研究大量粒子的宏观体系的宏观性质之间的 关系及变化规律， 。不考虑微观粒子的微观结构 。不涉及反应的速度和机理

4 1. 热力学方法的特点 ⚫ 研究大量粒子的宏观体系的宏观性质之间的 关系及变化规律， ⚫ 不考虑微观粒子的微观结构 ⚫ 不涉及反应的速度和机理

2.优点和局限性 1)热力学只研究体系的始终态 根据始终态的性质而得到可靠的结果；不 考虑变化中的细节；不考虑物质内部的结构 因素 2)不考虑时间因素 3)不考虑粒子的个别行为 5

5 2. 优点和局限性 1） 热力学只研究体系的始终态 根据始终态的性质而得到可靠的结果；不 考虑变化中的细节；不考虑物质内部的结构 因素 3）不考虑粒子的个别行为 2）不考虑时间因素

§1-2 基本概念和术语 1.体系和环境 1)定义： 体系：研究的对象，它包括一部分的物质 或空间 特点： a)是宏观体系 b)体系要占有空间 )体系是多种多样的，可以是气液固及多个 相的体系

6 §1-2 基本概念和术语 特点： a)是宏观体系 1 )定义： 体系：研究的对象，它包括一部分的物质 或空间 b)体系要占有空间 1. 体系和环境 c)体系是多种多样的，可以是气液固及多个 相的体系

环境：指体系以外与体系密切相关的部分。 特点： a)体系与环境之间有确定的界面 b)这种界面可以是真实的，也可以是虚构的 c)体系与环境的划分不是固定不变的 7

7 环境：指体系以外与体系密切相关的部分。 特点： a) 体系与环境之间有确定的界面 b)这种界面可以是真实的，也可以是虚构的 c)体系与环境的划分不是固定不变的

2)例 空气 空气 CHOH (g) CHH(g) CHH ( CHH ( 体系 体系 冰水裕 冰水浴 a b 8

8 2）例

体系 环境 界面 a CH,OH CH,OH (g g-l界面 (1) +空气+冰浴 (真实) b CHOH 空气+甲醇气 (g+I) 空气+冰浴 界面（虚构) 9

9 体系 环境 界面 a CH3 OH （l） CH3 OH（g） +空气+冰浴 g-l 界面 （真实） b CH3OH （g + l） 空气+冰浴 空气+甲醇气 界面（虚构）

3)分类： 敞开体系：体系与环境间即有物质交换，又 有能量交换 封闭体系：体系与环境间没有物质交换，只 有能量交换 孤立体系：体系与环境间既无物质交换，又 无能量交换 10

10 3)分类： 敞开体系：体系与环境间即有物质交换，又 有能量交换 封闭体系：体系与环境间没有物质交换，只 有能量交换 孤立体系：体系与环境间既无物质交换，又 无能量交换