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华东理工大学物理化学第二章1-1

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华东理工大学
East China University of Science And Technology

第二章 热力学定律和热力学 基本方程

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2.1 引 言

热力学—研究自然界中与热现象有关的各种宏观 的状态变化和能量转化规律的科学
0th law: 当两个系统各自与第三个系统达到热*衡时,这两
个系统彼此也达到热*衡。

1st law: 能量的转化在数量上守恒。系统和环境间通过传热
和做功传递的能量,等于系统热力学能的变化。

2ndlaw: 阐述热和功的本质差别,并论证过程的不可逆性。 3rd law: 当温度趋于0K时,恒温过程的熵变趋于零。

化学热力学:四个定律用于化学变化、相 变化和pVT变化中,得到宏观层次的*衡规律。 主要任务:

(1)能量转化的规律:数量、品位
(2)宏观过程的方向和限度的规律 过程在一定的条件下 N2 + 3H2 → 2NH3 方向 是 可能进行的 或 已经达到极限(*衡) 限度 或 不可能进行 宏观过程的方向和限度的规律与能量转化 规律紧密相关。

宏观过程具有不可逆性,具有方向性。

p1

p2

T2 T1

N2 + 3H2 → 2NH3

自然界的一切宏观过程,都不能简单 逆转而完全复原,都是不可逆过程。

问题:为什么自然界的宏观过程具有方向和 限度,其实质是什么?
回答:由于热现象与力学现象有区别:前者 伴随着永久性的再也不能复原的变化。
(1)功 势能 (2)功 高温 势能 动能 热 低温 等价性 等价性 如摩擦生热 如传热 不能简单逆转

热力学中常见的过程: 对于封闭系统,主 要有下面六种: 恒温过程: T=T环 , dT=0 恒压过程: p=p外 , dp=0 恒容过程: V1=V2 , dV=0

绝热过程: Q=0
循环过程: ∮dX=0 可逆过程:无限趋**衡并且没有摩擦力的 条件下进行的过程




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