《物理化学第4版》第一章-2 热力学基本概念ppt课件
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大学物理热力学基本概念ppt课件CONTENTS•热力学基本概念与定义•热力学第一定律•热力学第二定律•理想气体状态方程与麦克斯韦关系式•热力学函数与性质•非平衡态热力学简介热力学基本概念与定义01热力学系统与环境热力学系统所研究的对象,与周围环境有物质、能量交换的封闭体系。
环境与系统发生相互作用的周围物质的总称。
边界系统与环境的分界面。
状态参量与过程量状态参量描述系统状态的物理量,如体积V、压强p、温度T等。
过程量描述系统状态变化过程的物理量,如热量Q、功W等。
平衡态与准静态过程平衡态系统在没有外界影响时,其内部各部分的状态参量达到稳定且不随时间变化的状态。
准静态过程系统从一个平衡态变化到另一个平衡态时,经历的一系列非常接近平衡态的过程。
热力学第零定律与温度概念热力学第零定律如果两个系统与第三个系统各自处于热平衡,则这两个系统也必定处于热平衡。
温度概念表征物体冷热程度的物理量,是热力学系统的重要状态参量之一。
在热平衡时,两个系统具有相同的温度。
热力学第一定律02系统内部所有微观粒子各种运动形式的能量总和,包括分子动能、分子势能、原子内部能量、原子核内部能量等。
力在力的方向上移动距离的乘积,宏观表现为系统对外做功或外界对系统做功。
系统与外界之间因温差而传递的能量,是热传递过程中所传递内能的多少。
热力学能功热量热力学能、功和热量热力学第一定律表达式表达式ΔU=W+Q,其中ΔU表示系统内能的增量,W表示外界对系统做的功,Q表示系统吸收的热量。
符号法则外界对系统做功,W取正值;系统对外界做功,W取负值。
系统吸收热量,Q取正值;系统放出热量,Q取负值。
等温过程在等温过程中,理想气体的内能不变,吸收的热量全部用来对外做功。
理想气体等温过程特点pV=nRT,其中p表示压强,V表示体积,n表示物质的量,R表示气体常数,T表示热力学温度。
理想气体等温过程方程温度保持不变的热力学过程。
理想气体绝热过程特点在绝热过程中,理想气体的内能变化完全取决于外界对系统做的功或系统对外界做的功。
《化学热力学基础》PPT课件目录CONTENCT •引言•热力学基本概念与定律•热化学与化学反应的热效应•熵与熵增原理•自由能与化学平衡•相平衡与相图•结论与展望01引言化学热力学的定义与重要性定义化学热力学是研究化学变化过程中热量和功的相互转化以及有关热力学函数的科学。
重要性化学热力学是化学、化工、材料、能源等领域的重要基础,对于理解化学反应的本质、优化化学反应条件、开发新能源等具有重要意义。
化学热力学的发展历史早期发展19世纪初,随着工业革命的发展,热力学理论开始形成,并逐步应用于化学领域。
经典热力学建立19世纪中叶,经典热力学理论建立,包括热力学第一定律、热力学第二定律等基本定律被提出。
现代热力学发展20世纪以来,随着量子力学、统计力学等理论的发展,化学热力学在微观层面上的研究取得了重要进展。
课程目标与学习内容课程目标掌握化学热力学的基本概念、基本原理和基本方法,能够运用热力学知识分析和解决实际问题。
学习内容包括热力学基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律、化学平衡、相平衡、化学反应热力学等。
通过学习,学生将了解热力学在化学领域的应用,培养分析和解决化学问题的能力。
02热力学基本概念与定律80%80%100%系统与环境系统是指我们研究对象的那一部分物质或空间,具有明确的边界。
环境是指与系统发生相互作用的其他部分,是系统存在和发展的外部条件。
系统与环境之间通过物质和能量的交换而相互影响。
系统的定义环境的定义系统与环境的相互作用状态是系统中所有宏观物理性质的集合,用于描述系统的状况。
状态的概念状态函数的定义常见状态函数状态函数是描述系统状态的物理量,其值只取决于系统的始态和终态,与路径无关。
温度、压力、体积、内能等。
030201状态与状态函数热力学第一定律热力学第一定律的表述热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。
热力学第一定律的数学表达式ΔU=Q+W,其中ΔU表示系统内能的变化,Q表示系统吸收的热量,W表示外界对系统所做的功。