-
第二章
热力学第一定律
一、基本概念
1.
系统与环境；状态与状态函数；过程与途径
2.
PVT
、相变化及化学变化独特
的基本概念（略）
3.
状态函数
：内能、焓
→（
H=U+pV
）
4.
途径函数
：功、热
< br>★热——
恒容热：
Q
V
=
Δ
U
→适用条件：封
闭系统、恒容过程、
W
’
=0
；
恒压热：
Q
p
=
Δ
H<
/p>
→适用条件：封闭系统、恒压过程、
W
’
=0
。
★功
——
W
=
－∫
p
amb
d
V
：
真空膨胀过程
W
=0
恒容过程
W
=0
恒压过程
W
=
－
< br>p
Δ
V
；
恒外压过程：
W
=
－
p
amb
Δ
V
5.
pVT
变化基础热数据热容
：
C→
C
p
,
C
V
→
C
p,
m
,
C
V<
/p>
,
m
（
理想气体
的
C
p,
m
－
C
V
,
m
＝
R
）
?
6.
可逆相变化基础热数据摩尔相
变焓
：
?
??
?
H
m
?
T<
/p>
?
?
?
C
p
,
m
;
Δ
C
p,
m
=C
p,
m
(
β
)
－
C
p,
m
(
α
< br>)
p
θ
θ
θ
θ
7.
化学变化基础热数据<
/p>
：
?
r
H
m
＝
?
?
B
Δ
f
H
m
(B)
;
?
r
H
m
＝－
?
?
B
Δ
c
H
m
(B)
二、热力学第一定律：
Δ
U
=
Q
+
W
三、基本过程热数据计算
1.
理想气体
pVT
变化过程
恒容过程：
W
=0
；
Q
V
?
?
U
?
nC
V
,
m
?
T
;
< br>Δ
H=nC
p,
m
Δ
T
B
< br>B
恒压过程：
Q
P
?
?
H
?
< br>nC
p
,
m
?
T
;
Δ
U=nC
V
,
m
Δ
T
；<
/p>
（
W
=
Δ
U
—
Q
=
—
p<
/p>
Δ
V
）
恒温可逆过程：
Δ
U=
Δ
H=
0
；—
Q= W
（
可逆
）
< br>=
—
nR
T
ln(
V
2
/
V
1
)=nR
T
< br>ln(
p
2
/
< br>p
1
)
恒温恒外压过程：
Δ
U=
Δ
H=
0
；—
Q= W<
/p>
（不
可逆
）
=<
/p>
—
p
amb
Δ<
/p>
V
绝热可逆过程：过程方程式
(
重要，自行总结，
)
；
Q=
0
；
W
=
Δ
U=nC
V
,
m
Δ
T<
/p>
；Δ
H=nC
p,
m
Δ
T
绝
热恒外压过程
：
Q=
0
；
W
=
—
p
amb
Δ
V=
< br>Δ
U=nC
V
,
m
Δ
T
；Δ
< br>H=nC
p,
m
Δ
T
节流膨胀：自行总结
2.
相变化过程
:
可逆相变
(
平衡温度及其平衡压力下的相变化过程
)
：
?
凝聚相相变化
：
W=0
；
Δ
U
=
Q<
/p>
p
=
Δ
H
=
n
?
?
H
m
?
含气相相变化
：
Q
p
=
Δ
H
=
n
?
?
H
m
；
W
=
－
p
Δ
V=
－
p
(
V
末
－
V
始
)
；
Δ
U
=
Q
p
+
W
不可逆相变：状态函数法设计途径。
3.
化学变化过程：
θ
θ
θ
θ
< br>?
r
H
m
＝
?
?
B
Δ
f
H
m
(B)
；
?
r
H
m
＝－
?
?
B
Δ
c
H
m
(B)
；
B
B
Δ
r
H=
Δ
r
U
< br>m
+[
∑
ν
B
(g)]
RT
；
Δ
r
C
p
,m
=
Δ
r
C
V
,m
+
R
∑
ν
B
(g
)