第1章第零定律与物态方程
一、基本要点公式及其适用条件
1.系统的状态和状态函数及其性质
系统的状态—就是系统物理性质和化学性质的综合表现，它采用系统的宏观性质来描述系统的状态，系统的宏观性质，也称为系统的"状态函数"。
系统的宏观性质（状态函数）—就是由大量（摩尔级）的分子、原子、离子等微观粒子组成的宏观集合体所表现出的集团行为，简称"热力学性质"或“热力学函数”如p、V、T、U、H、S、A、G 等。
Z=f(x,y)表示一定量、组成不变的均相系统，其任意宏观性质(Z)是另两个独立宏观性质(x,y)的函数。状态函数Z具有五个数学特征：
(1)，状态函数改变量只决定于始终态，与变化过程途径无关。
(2)，状态函数循环积分为零，这是判断Z是否状态函数的准则之一。
(3)，系Z的全微分表达式
(4)，系Z的Euler 规则，即微分次序不影响微分结果。
(5)，系Z、x、y满足循环式，亦称循环规则。
2.热力学第零定律即热平衡定律：
当两个物态A和B分别与第三个物体C处于热平衡，则A和B之间也必定彼此处于热平衡。T =t+273.15，T是理想气体绝对温标，以"K"为单位。t是理想气体摄氏温标，以"℃"为单位。
绝对温标与摄氏温标在每一度大小是一样的，只是绝对温标的零度取在摄氏温标的-273.15℃处，可以看出，有了绝对温标的概念后，只需确定一个固定参考点(pV)0p=0，依国际计量大会决定，这个参考点选取在纯水三相点，并人为规定其温度正好等于273.16K。
3.理想气态方程及其衍生式为:
；式中p、V、T、n单位分别为Pa、m3、K、mol；
R=8.314J·mol-1·K-1，V m为气体摩尔体积，单位为m3·mol-1，ρ 为密度单位kg·m-3，M 为分子量。此式适用于理想气或近似地适用于低压气。
4.理想混合气基本公式
(1)平均摩尔质量；式中M B和y B分别为混合气中任一组份B 的摩尔质量与摩尔分数。此式既适用于各种混和气，也适用于液态或固态等均相系统的平均摩尔质量计算。
(2)道尔顿定律；这里p B只作为组份B单独存在时产生的压力。此式适用混合理想气或近似适用于低压混和气。
(3)分压力定义与；作为数学定义可适用各种混和气
(4)阿马格定律；适用以混合理想气体或近似适用于低压混和气
(5)分体积定义与；可适用于混合理想气或近似适用于低压真实混和气
5.范德华方程，范氏常数与临界参数关系，范氏对比态方程
(1)范德华方程为：or 式中a和b系与气体种类有关的常数，皆称范德华常数。a的单位为Pa·m6·mol-2，b的单位为m3·mol-1；该方程适用于几个MPa（几十个atm）的中压范围内实际气体的p、V、n的计算
(2)，，；式中V cm、P c、T c分别为各种气体的临界摩尔体积、临界压力、临界温度，简称临界参数
(3)，。；式中P r、T r、V r分别为对比压力、对比温度、对比体积，简称对比参数，意指物质离开临界点的远近
(4)；系普遍化范氏对比态方程，其适用范围同范德华方程，并无改善。6.对应态原理与压缩因子图的应用
(1)；意指不同气体，若有两个对比状态参数彼此相等，则第三个对比状态参数大体上具有相同的值，并称为处于"对应状态"。处对应态时，不同物质间的物理性质具有简单关系，此经验规律，即"对应态原理"。
(2)；为压缩因子Z的定义式，它表示实际气与理想气的偏差，完全由试验测定，是无量纲的纯数。Z与气体T、p及性质有关，规定T r可实验绘制Z=f(p r)函数图。故Z=f(T r、p
)称"压缩因子图"，不受任何限制，可用于高压下实际气的p、V、T及物质逸度、热容、焓等热r
力学函数计算。
7.力学响应函数定义及其应用
体积膨胀系数；等温压缩系数；压力系数；α、к、β一般是T、p的函数，均为强度量，但他们彼此关联，且与物态方程可互为转换。他们是研究物质热性质、晶体结构及相变的重要数据。
第2章热力学第一定律
一、本章基本要点公式及其适用条件
1.热力学能U及其与热Q、功W相互转换关系
(1)U是系统的状态函数，其绝对值仍不可知，对一定量定组成系统，可表为任意俩独立变量
x、y的函数关系U =f(x,y)，U具备五个数学特征为：
o U改变量取决于始终态；
o循环积分为零；
o可表全微分
o符合Euler 规则；
o满足循环式
(2)第一定律数学表达式。针对封闭系统：ΔU =Q+W；绝热过程：ΔU =W =W v+W′，
；绝功过程：ΔU =Q；等容无其他功：ΔU =Q v
(3) Q、W是非状态函数，不仅与始终态有关，更与过程途径相关。只有在特定限制条件下
Q、W与某些状态函数改变量相关联时，仅决定于始终态。
2.可逆过程的本质意义是系统复原时不留下永久性变化的过程，或言之系统与环境之间强度因
子相差无穷小时所经历一系列平衡态过程。可逆过程是平衡态过程，但平衡态过程不一定是可逆过程。可逆过程是理想化概念，其效率最高，是实际过程的极限。
3.焓H的定义及其与U、Q的关系
焓是系统状态函数，定义为H =U+PV，对一定量定组成系统可表为函数关系为H =f(x,y)，H同样具有五个数学特征，即焓改变量只决定于始终态，其微变之循环积分为零，可表为全微分，符合Euler 规则，满足循环式。H与Q在概念上有本质的区别：前者为系统的属性，后者与过程途径有关，唯有等压无其他功时：ΔH =Q p
4.等容热容C v与等压热容C p的意义特点及其之间转换关系
;;C pm与T关系呈级数展开式，常表为C pm =a
+bT +cT2 or C pm =a +bT +c'T -2；热容差为：，体现热响应函数与力学响应函数及物态方程相互间的关联。
5.热力学第一定律在pVT变化、理想气体及相变化中的应用：
等容过程：适用于真实气体、液固体及理想气体pVT变化
适用反抗恒外压P e的体积功计算
等压过程：
适用于真实气体、液固体及理想气体pVT变化
绝热过程：
适用于理想气体且不管其可逆与否
等温过程：
理想气体
绝热可逆过程：PV r=常数，TV r-1=常数，
