考研物化课件一律2-23课堂热力学第零定律－温度概念

§2−2

热力学第零定律－温度概念（自学）一、系统和环境

1．

系统(系统、物系)：热力学研究的对象（大量粒子组成的集合体）

环境(外界)：系统以外与系统密切相关的部分实例1，2┄

§2−3

热力学基本概念2．系统分类只有能量交换而无物质交换系统+环境=孤立系统敞开系统无能量交换也无物质交换系统与环境之间有能量交换也有物质交换封闭系统孤立系统实例1，2┄

3．系统宏观性质的分类广度性质：强度性质：与系统中物质的量有关，具有加和性，如m、V、Cp

等；与系统中物质的量无关，不具有加和性，如T、p等。注意：两个广度性质的商是强度性质，如二、热力学平衡态

热力学平衡态应满足：热平衡：T１=T２=…=Ti

（无绝热壁）力平衡：p1=p2

=…=

pi

（无刚性壁）相平衡：物质在相间分布达平衡，无物质的净转移化学平衡：各物质的组成不随时间变化三、状态函数1．状态：系统中所有宏观性质的综合表现，状态一定，各宏观性质确定。

2．状态函数：描述系统状态的宏观性质称为状态函数，如T、p、V、U、H、S等。①状态一定，状态函数一定；状态改变，状态函数相应改变②对于一定量组成不变的均相流体（气体、液体）系统，系统的任意宏观性质是另外两个独立的宏观性质的函数：

说明如理想气体方程③状态函数的变化量=终态的函数值−始态的函数值如：④状态函数的微小变化可用全微分表示如一定量的理想气体表示为：⑤循环过程，任一状态函数的变化量都为零状态函数特点：

异途同归，值变相等；周而复始，其值不变；且满足单值、连续、可微。

3．状态方程如理想气体状态方程对一定量单组分流体系统（气体、液体系统）或对多组分流体系统四．过程与途径

过程：系统状态发生的一切变化

途径：系统状态从同一始态到同一终态可以有不同的方式，这种不同的方式称为途径

例如：再如反应：不同过程，不同途径途径Ⅰ途径Ⅱ殊途同归几种主要的p、Ｖ、Ｔ变化过程：定温（恒温）过程：T１＝T２＝T外，过程中温度恒定

定压（恒压）过程：p１＝

p２＝p外，过程中压力恒定

定容（恒容）过程：V１＝V２

过程中体积保持恒定

绝热过程：Q＝0循环过程：所有状态函数改变量为零

如

p=0，T=0，U=0

等

对抗恒外压过程：

p外=cons.自由膨胀过程（系统向真空膨胀过程）：p外=0五、热和功

1、热①定义：由于温度不同而在系统和环境间交换或传递的能量，用Q表示。

②本质：热是物质运动的一种表现形式，与大量分子的无规则运动相联系，分子无规则运动的强度越大，温度就越高。③说明

a.热是过程函数，与过程有关；始、终态一定，经由不同的过程传递的热不同，故微量热用Q示。b.规定：系统吸热为正，即Q0；放热为负，即Q0。c.单位：J；kJ

d.分类：物理过程热：

显热、潜热（相变热）、溶解热、稀释热化学过程热：

化学反应过程热热水为系统：Q<0，系统散热；水＋空气为系统：Q＝0，系统内部进行热传递，不与环境进行热传递。水气+空气热水冷水绝热壁例如：2．功①定义：热力学中，称除热以外其它各种形式传递的能量为功，用W表示

②说明：a.功—过程函数，与过程有关；不同过程，功不同；微量功用W表示。b.规定：系统对外做功为负，即Ｗ<0；环境对系统做功为正，即Ｗ>0c.单位：J，kJ

d.分类体积功：

反抗外力作用下，系统由于体积变化而与环境交换的能量非体积功：

体积功以外的各种功的统称，如电功、表面功等体积功计算公式：例１1mol

理想气体在恒温273.15K下，由10p膨胀至p，（1）在p外＝0

下进行；（2）在p外＝p

下进行，分别求功。解：

始态１1mol

p.g

T１＝273.15Kp１＝10p

终态２1molp.gT2＝T１＝273.15Kp2＝p

（1）p外＝0

（2）p外＝p

例21mol