厦门大学：《无机化学与化学分析》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 化学热力学与化学平衡 4.1 热力学概论 4.2 热化学 4.3 熵与熵变

第四章化学热力学与化学平衡

第四章 化学热力学与化学平衡

4.1热力学概论 、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

4.1 热力学概论 一、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

二、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

二、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

三、状态函数 体系的一些性质,其数值仅取决于体系所处 的状态,而与体系的历史无关;它的变化值仅取 决于体系的始态和终态,而与变化的途径无关。 具有这种特性的物理量称为状态函数( state function)。 状态函数的特性可描述为:异途同归,值变 相等;周而复始,数值还原。 状态函数在数学上具有全微分的性质

三、状态函数 体系的一些性质，其数值仅取决于体系所处 的状态，而与体系的历史无关；它的变化值仅取 决于体系的始态和终态，而与变化的途径无关。 具有这种特性的物理量称为状态函数（state function）。 状态函数的特性可描述为：异途同归，值变 相等；周而复始，数值还原。 状态函数在数学上具有全微分的性质

4.2热化学 热 热功当量 能量守恒定律 热力学第一定律 热容 焓 热化学计算

4.2 热化学 •热功当量 •能量守恒定律 •热力学第一定律 •热容 •热 •焓 •热化学计算

热 热:体系与环境之问因温度不同而交换或传 递的能量称为热;表示为Q。 规定:体系从环境吸热时,Ω为正值 体系向环境放热时,Q为负值

热： 体系与环境之间因温度不同而交换或传 递的能量称为热； 表示为Q。 规定：体系从环境吸热时， Q为正值； 体系向环境放热时，Q为负值。 一、热

、热功当量 焦耳( Joule)和迈耶( Mayer)自1840年起,历经 20多年,用各种实验求证热和功的转换关系, 得到的结果是一致的。 即:1ca=4.1840J 这就是著名的热功当量,为能量守恒原理 提供了科学的实验证明

二、热功当量 焦耳（Joule）和迈耶(Mayer)自1840年起，历经 20多年，用各种实验求证热和功的转换关系， 得到的结果是一致的。 即： 1 cal = 4.1840 J 这就是著名的热功当量，为能量守恒原理 提供了科学的实验证明

、能量守恒定律 到1850年,科学界公认能量守恒定律是自 然界的普遍规律之一。能量守恒与转化定律可 表述为: 自然界的一切物质都具有能量,能量有各 种不同形式,能够从一种形式转化为另一种形 式,但在转化过程中,能量的总值不变

三、能量守恒定律 到1850年，科学界公认能量守恒定律是自 然界的普遍规律之一。能量守恒与转化定律可 表述为： 自然界的一切物质都具有能量，能量有各 种不同形式，能够从一种形式转化为另一种形 式，但在转化过程中，能量的总值不变

四、热力学第一定律 热力学第一定律( The First Law of Thermodynamics 是能量守恒与转化定律在热现象领域内所具有 的特殊形式,说明热力学能、热和功之间可以相互 转化,但总的能量不变。 也可以表述为:第一类永动机是不可能制成的。 第一定律是人类经验的总结

四、 热力学第一定律 热力学第一定律（The First Law of Thermodynamics） 是能量守恒与转化定律在热现象领域内所具有 的特殊形式，说明热力学能、热和功之间可以相互 转化，但总的能量不变。 也可以表述为：第一类永动机是不可能制成的。 第一定律是人类经验的总结

五、热容 热容: 使该物体升高1K所需的能量 摩尔热容Cm: 规定物质的数量为1mo的热容。 单位为:JK-1.mol 热量与热容的关系: Q=nCr p98,例题

五、 热容 热容： 使该物体升高1K所需的能量。 规定物质的数量为1 mol的热容。 摩尔热容Cm： 单位为： J K mol   − − 1 1 。 热量与热容的关系： Q = nCmΔT p98, 例题