《物理化学》课程PPT教学课件：第一章 热力学第一定律

第一章热力学第一定律 §11热力学概论 热力学的研究对象 热力学是研究能量相互转换过程中所应 遵循的规律的科学。 研究对象: 1.各种物理变化、化学变化中所发生的能 量效应

第一章 热力学第一定律 §1.1 热力学概论 一 、热力学的研究对象 ◼ 热力学是研究能量相互转换过程中所应 遵循的规律的科学。 研究对象： 1. 各种物理变化、化学变化中所发生的能 量效应

◆热力学发展初期,只涉及热和机械功间 的相互转换关系,这是由蒸汽机的发明和 使用引起的。现在,其他形式的能量如电 能、化学能、辐射能等等也纳入热力学研 究范围。 2.一定条件下某种过程能否自发进行,若 能进行,则进行到什么程度为止,即变 化的方向和限度问题

◆ 热力学发展初期，只涉及热和机械功间 的相互转换关系，这是由蒸汽机的发明和 使用引起的。现在，其他形式的能量如电 能、化学能、辐射能等等也纳入热力学研 究范围。 2. 一定条件下某种过程能否自发进行，若 能进行，则进行到什么程度为止，即变 化的方向和限度问题

、热力学体系的基础(基石) 热力学的一切结论主要建立在两个经 验定律的基础之上,即热力学第一定 律和热力学第二定律(这是19世纪发 现的,后面将详细讲述)

二、热力学体系的基础（基石） ◼ 热力学的一切结论主要建立在两个经 验定律的基础之上，即热力学第一定 律和热力学第二定律（这是19世纪发 现的，后面将详细讲述）

所谓经验定律,应有如下特征: 1.是人类的经验总结,其正确性是由无 数次的实验事实所证实的 它不能从逻辑上或其他理论方法来加 以证明(不同于定理)

所谓经验定律，应有如下特征： 1. 是人类的经验总结，其正确性是由无 数次的实验事实所证实的； 2. 它不能从逻辑上或其他理论方法来加 以证明（不同于定理）

20世纪初,又发现了热力学第三定 律。虽然其作用远不如第一、第二 定律广泛,但对化学平衡的计算具 有重大的意义

◼ 20 世纪初，又发现了热力学第三定 律。虽然其作用远不如第一、第二 定律广泛，但对化学平衡的计算具 有重大的意义

三、化学热力学 热力学在化学过程中的应用构成“化学 热力学”,其研究对象和内容: 1.判断某一化学过程能否进行(自发) 2在一定条件下,确定被研究物质的稳定性; 3.确定从某一化学过程所能取得的最大产量的条 件。 这些问题的解决,将对生产和科研起巨大的作 用

三、化学热力学 ◼ 热力学在化学过程中的应用构成“化学 热力学” ，其研究对象和内容： 1. 判断某一化学过程能否进行（自发）； 2.在一定条件下，确定被研究物质的稳定性； 3. 确定从某一化学过程所能取得的最大产量的条 件。 * 这些问题的解决，将对生产和科研起巨大的作 用

四、热力学的应用 1.广泛性:只需知道体系的起始状态 最终状态,过程进行的外界条件,就可 进行相应计算;而无需知道反应物质的 结构、过程进行的机理,所以能简易方 便地得到广泛应用

四、热力学的应用 1. 广泛性：只需知道体系的起始状态、 最终状态，过程进行的外界条件，就可 进行相应计算；而无需知道反应物质的 结构、过程进行的机理，所以能简易方 便地得到广泛应用

2.局限性: a.由于热力学无需知道过程的机理,所以 它对过程自发性的判断只能是知其然 而不知其所以然,只能停留在对客观 事物表面的了解而不知其内在原因

2. 局限性： a. 由于热力学无需知道过程的机理，所以 它对过程自发性的判断只能是知其然 而不知其所以然，只能停留在对客观 事物表面的了解而不知其内在原因；

b.其研究对象是有足够大量质点的体系, 得到物质的宏观性质(故无需知物质 的结构),因而对体系的微观性质, 即个别或少数分子、原子的行为,热 力学无法解答

b. 其研究对象是有足够大量质点的体系， 得到物质的宏观性质（故无需知物质 的结构），因而对体系的微观性质， 即个别或少数分子、原子的行为，热 力学无法解答

C.热力学所研究的变量中,没有时间 的概念,不涉及过程进行的速度问 题。热力学无法预测过程什么时候 发生、什么时候停止。(这对实用 的化学反应来讲显然是不够的,需 用化学动力学来解决)

c. 热力学所研究的变量中，没有时间 的概念，不涉及过程进行的速度问 题。热力学无法预测过程什么时候 发生、什么时候停止。（这对实用 的化学反应来讲显然是不够的，需 用化学动力学来解决）