《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）02章 热力学第一定律1/2

第二章热力学第一定律及其应用环境Isurroundings△U =Q+W无物质交换封闭系统ClosedsystemO有能量交换The First Law of Thermodynamics山东州工大家NNV

1 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S 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烩$ 2.6热容$ 2.7$2.8热力学第一定律对理想气体的应用$2.9Carnot循环山东开工大家2

2 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$ 2.10Joule- Thomson效应$ 2.11热化学$ 2.12Hess定律$ 2.13几种热效应$ 2.14反应恰变与温度的关系一Kirchhof定律$ 2.15绝热反应一非等温反应*$ 2.16热力学第一定律的微观诠释*$ 2.17由热力学第零定律导出温度的概念*$ 2.18关于以J（焦耳）作为能量单位的说明山东开工大家3

3 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 *§2.16 热力学第一定律的微观诠释 *§2.17 由热力学第零定律导出温度的概念 *§2.18 关于以J(焦耳)作为能量单位的说明

S 2.1 E热力学概论热力学的基本内容·研究宏观系统的热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。山东开工大家4

4 • 研究宏观系统的热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; ◆ 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热力学概论热力学的方法和局限性·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·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。·热力学方法的特点：不考虑物质的微观结构和反应进行的机理。山东开工大家5

5 ◆ 热力学的方法和局限性 • 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。 • 热力学方法的特点：不考虑物质的微观结构和反 应进行的机理

$ 2.1热力学概论热力学的方法和局限性局限性不知道反应的机理和反应速率（只考虑始终态不考虑具体途径，无时间概念不研究系统的宏观性质与微观结构之间的关系讨论变。可以指出进行实验和改进工作的方向，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。山东弄王大家6

6 局限性 • 不知道反应的机理和反应速率(只考虑始终态， 不考虑具体途径，无时间概念) § 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。 ◆ 热力学的方法和局限性

$ 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。CCBBAA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，则观察不到A和B的状态有任何变化。山东开子大家7

7 §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，则观察不到A和B的状态有任何变化。 绝热 导热 ◆ 温度的概念

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热力学第零定律，CBBA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。山东开子大家8LINV

8 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热力学第零定律。 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。 ◆ 温度的概念 A B C A B C

$ 2.3热力学的一些基本概念系统与环境系统（system)在科学研究时必须先确定研环境究对象，把一部分物质与其余分开，这种分离可以是实际的系统，也可以是想象的。这种被划定的研究对象称为系统，亦称为体系或物系。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。山东翟天大家9

9 §2.3 热力学的一些基本概念 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。 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 ◆ 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

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）散开系统（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敬开系统有能量交换经典热力学不研究散开系统。山东开王大家10

10 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） 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。 ◆ 系统的分类 经典热力学不研究敞开系统