5热力学基础总复习
大学物理上册（第五版）重点总结归纳及试题详解第五章热力学基础
⼤学物理上册（第五版）重点总结归纳及试题详解第五章热⼒学基础第五章热⼒学基础⼀、基本要求1．掌握功、热量、内能的概念，理解准静态过程。
2．掌握热⼒学第⼀定律，能分析、计算理想⽓体等值过程和绝热过程中功、热量、内能的改变量。
3．掌握循环过程和卡诺循环等简单循环效率的计算。
4．了解可逆过程和不可逆过程。
5．理解热⼒学第⼆定律及其统计意义，了解熵的玻⽿兹曼表达式及其微观意义。
⼆、基本内容1. 准静态过程过程进⾏中的每⼀时刻，系统的状态都⽆限接近于平衡态。
准静态过程可以⽤状态图上的曲线表⽰。
2. 体积功pdV dA = ?=21V V pdV A功是过程量。
3. 热量系统和外界之间或两个物体之间由于温度不同⽽交换的热运动能量。
热量也是过程量。
4. 理想⽓体的内能2iE RT ν=式中ν为⽓体物质的量，R 为摩尔⽓体常量。
内能是状态量，与热⼒学过程⽆关。
5. 热容定体摩尔热容 R i dT dQ C V m V 2)(,== 定压摩尔热容 R i dT dQ C p mp 22)(,+== 迈耶公式 R C C m V m p +=,, ⽐热容⽐ ,,2p m V mC i C iγ+==6．热⼒学第⼀定律A E Q +?=dA dE dQ +=（微分形式）7．理想⽓体热⼒学过程主要公式（1）等体过程体积不变的过程，其特征是体积V =常量。
过程⽅程： =-1PT 常量系统对外做功： 0V A =系统吸收的热量：()(),21212V V m iQ vC T T v R T T =-=-系统内能的增量：()212V iE Q v R T T ?==-（2）等压过程压强不变的过程，其特征是压强P =常量。
过程⽅程： =-1VT 常量系统对外做功：()()212121V P V A PdV P V V vR T T ==-=-?系统吸收的热量： (),2112P P m i Q vC T v R T T ??=?=+-系统内能的增量： ()212iE v R T T ?=-（3）等温过程温度不变的过程，其特征是温度T =常量。
第五章 化学热力学基础
5-2 基本概念
5-2-1 系统与环境 5-2-2相 5-2-3状态与状态函数 5-2-4过程 5-2-5 热与功 5-2-6 热力学标准态
5-2-1 系统与环境
被人为划定的作为研究对象的物质叫 系
统（体系或物系） 系统（体系）以外的与系统有密切关系 的周围部分称为环境。
系统的分类
按照系统和环境之间的物质、能量的交换关系, 将系统分为三 类： （1）开放系统 体系和环境之间既有物质的交换又有能量的交换。
5-2-5 热与功
1. 定义：
热（Q）是体系与环境之间因温度差异而引起的能量传递 形式。即热不是物质，不是系统的性质，而是大量物质微 粒作无序运动引起的能量传递形式。 除热之外，体系与环境之间所有其他能量传递形式都叫功 （W）。 在热力学中又把功分为两大类，一类叫膨胀功（体积 功）；另一类则是除膨胀功而外的 “其他功”，或叫“有 用功”，也叫非体积功。
非均相系统(或多相系统)
1、定义： 状态：由表征体系宏观性质的物理量所确定的体系存 在形式称为体系的状态。表征体系宏观性质的 物理量主要有P、V、T、n 、U 、H、S、G等。 状态函数: 确定体系状态的物理量, 如P、V、T、n 、U 、 H、S、G 等是状态函数。 2、状态函数的分类： （1）广度性质，也称容量性质：它的数值与体系中的 物质的数量成正比。在一定的条件下，具有加合性。 如V 、 n 、 m 、 U 、H、S、G等。 （2）强度性质：它的数值与体系中的物质的数量无 关，没有加合性，仅有体系中物质本身的特性所决定 的。如T、P、密度、粘度等性质, 无加合性, 称强度 性质的物理量。
注意：热力学标准态未对温度加以限定，所以任何温度 下都有热力学标态。环境状态：298K，101.325kPa；理 想气体标准状态：273K，101.325kPa。 一般情况下，如果未指定温度时，温度T=298.15K 。
5-热力学第一定律汇总
V1
dV V2 V
p−V 图上过程曲线以下的面积。
p−V 图也称为示功图
9
说明： 1、热力学系统作功的本质：
无规则的分子热运动与有规则的机械运动之间的能量转化
2、功的表达式只适用于准静态过程
(1)要进行积分求总功W，必须知道压强p与体积V的关系，只 有平衡态，P、V、T才具有确定的关系 ，而对非平衡态， P、V、T的函数关系不确定，无法完成积分。
注意：不同的物理量趋于平衡所需要的时间也不 一样，如压强比温度的平衡速度快。
4
如果外界作用引起系统状态改变所需要的时间
为t，凡是满足t >>t 这样条件的过程就可以认为
是准静态过程。 因为当恢复平衡的时间比破坏平衡的时间短得
多时，系统在每次遭受破坏以后能很快地恢复到平 衡态，所以在系统状态的变化过程中，每一时刻去 看系统时，它都处于平衡态。于是呈现一种准静态 过程。t 越大，每一状态就越接近平衡态。
热力学第一定律的表述：系统由初态经过任意过程到
达终态，内能的增量U 等于在此过程中外界对系统 所传递的热量Q和系统对外界所做的功W之差。 或者：系统由初态经过任意过程到达终态，在此过程
中外界对系统所传递的热量Q等于系统内能的增量U 和系统对外界所做的功W之和。
27
说明： 1、热力学第一定律的适用范围
U Uk U p U0
其中U 0 表征物体在绝对零度时的零点能。
13
1、分子的动能
分子的动能Ek包括所有分子的平动动能Ekt、转动 动能Ekr和振动动能Eks。由能量按自由度均分定理， 分子的每个自由度都具有相同的平均动能kT/2。
Ek Ekt Ekr Eks
i Ek Ekt Ekr Eks 2 kT
热力学基础知识点总结(一)
热力学基础知识点总结(一)前言热力学作为物理学的一分支，研究热和能量的转换关系，探讨物质在不同温度下的性质变化。
掌握热力学基础知识点是理解能量转化和热力学过程的关键。
本文将总结热力学的基础知识点，帮助读者快速了解和掌握该领域的核心概念。
正文热力学系统•热力学系统是指研究对象的一部分，可以是一个物体、一些物体的集合或整个宇宙。
•系统根据与外界的交换能量和物质的方式分为封闭系统、开放系统和孤立系统。
状态函数和过程函数•状态函数是只与系统的初始状态和终态有关的函数，例如内能、压强和体积等。
•过程函数是与系统的路径有关的函数，例如热量和功等。
过程函数的值取决于系统经历的变化路径。
热力学第一定律•热力学第一定律是能量守恒定律的热力学表述，它规定了能量在物质间的传递和转换。
•根据热力学第一定律，系统的内能变化等于系统吸收的热量减去对外界做功的量。
熵•熵是描述系统无序程度的物理量，代表了能量的分散程度。
熵是状态函数，与系统的初始和终态有关。
•根据热力学第二定律，孤立系统的熵不断增加，熵的增加决定了不可逆过程的方向性。
温度•温度是物体热平衡状态下的一个物理量，反映了物体内部分子的平均热运动程度。
温度的单位是摄氏度、开尔文等。
•温度可以用可逆过程中吸收的热量与系统对外界做功的比值来定义。
热力学循环•热力学循环是一个系统经历的一系列状态变化，最终回到初始状态的过程。
•常见的热力学循环包括卡诺循环和斯特林循环，它们用于热机和制冷机的工作原理研究。
结尾通过本文的总结，我们了解了热力学的基础知识点，包括热力学系统、状态函数和过程函数、热力学第一定律、熵、温度和热力学循环等。
这些知识点是理解热力学原理和应用的基础，对于学习和应用热力学具有重要意义。
希望读者通过本文的阅读，能够对热力学有更清晰的认识，并在实际问题中灵活运用。
热力学系统•封闭系统：与外界的物质交换是封闭的，但能量可以通过传热和传动两种方式与外界交换。
•开放系统：与外界的物质和能量交换都是开放的，可以通过输入和输出物质与能量来实现。
热力学复习要点梳理与总结
热力学复习要点梳理与总结热力学是物理学中的重要分支，研究物质及其相互作用中所涉及的能量转化与传递规律。
为了更好地复习热力学知识，以下是热力学的核心要点进行梳理与总结。
一、热力学基本概念1. 热力学系统：指所研究的物质或物质的集合。
可以分为封闭系统、开放系统和孤立系统三种。
2. 热力学平衡：指热力学系统各个部分相互之间没有宏观可观测到的差别。
3. 热力学第零定律：当两个系统与第三个系统分别达到热力学平衡时，这两个系统之间也达到热力学平衡，它们之间的温度相等。
4. 热力学第一定律：能量守恒定律，系统的内能变化等于系统对外做功加热量的代数和。
5. 热力学第二定律：自发过程只会在熵增加的方向上进行。
二、热力学方程1. 理想气体状态方程：pV = nRT，其中p表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R为气体常量，T表示气体的温度。
2. 等温过程：系统温度恒定，内能不变。
pV = 常数。
3. 绝热过程：系统与外界没有能量的交换，熵不变。
pV^γ = 常数，其中γ为气体的绝热指数。
4. 等容过程：系统体积恒定，内能变化全部转化为热量。
p/T = 常数。
5. 等压过程：系统压强恒定，内能变化全部转化为热量。
V/T = 常数。
6. 等焓过程：系统焓恒定，内能变化全部转化为热量。
Q = ΔH，其中Q表示吸热量，ΔH表示焓变化。
三、热力学循环1. 卡诺循环：由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩、绝热压缩四个过程组成，是一个理想的热力学循环。
它能够以最高效率转换热能为功。
2. 斯特林循环：由等容膨胀、绝热膨胀、等容压缩、绝热压缩四个过程组成，可应用于制冷领域。
四、热力学熵1. 熵的定义：系统的无序程度。
dS = dQ/T，其中dS表示系统熵变，dQ表示系统吸热量，T表示系统温度。
2. 熵增原理：孤立系统熵不断增加，自发过程只能在熵增加的方向上进行。
3. 等温过程中熵变：ΔS = Q/T。
五、熵与热力学函数1. 熵与状态函数：熵是状态函数，只与初末状态有关，与过程无关。
5第五章 热力学基础
热力学基础
第五章 热力学基础
5-1 热力学第一定律及应用
5-2 循环过程 卡诺循环
5-3 热力学第二定律
教学基本要求
一、理解准静态过程及其图线表示法. 二、理解热力学中功和热量的概念及功、热量和内能的微观意 义，会计算体积功及图示. 会计算理想气体的定压和定体摩 尔热容. 三、掌握热力学第一定律，能分析计算理想气体等体、等压、 等温和绝热过程中的功、热量和内能的改变量.
m i dQV dE RdT M 2
摩尔定容热容: 在体积不变的条件下, 1mol 的理想气体 温度升高（或降低）1K时吸收(或放出) 的热量. 1mol 理想气体 CV ,m
dQV dT
单位
J mol K
1
1
i 由 dQV CV ,mdT RdT 2 i 可得 CV ,m R 2 m 物质的量 为 的理想气体 M
以S表示活塞的面积，p表示气体的压强，dl Fdl pSdl
dW pdV
W
V2
1
p
dV
S
dl
V
pdV
p
1
功的大小等于在p-V图 中曲线下的面积.
3. 准静态微元过程能量关系
p
2
dQ dE pdV
O V dV 1
V2
V
功的图示
p
p1
I
m Q p C p ,m (T2 T1 ) M
( E2 E1 ) p(V2 V1 )
m m CV ,m (T2 T1 ) R(T2 T1 ) M M m (CV ,m R )( T2 T1 ) M
可得 C p,m CV ,m R
工程热力学-第五版-复习资料期末考试复习资料
工程热力学习题集(含答案)第五版的很全的1.基本概念热力系统：用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来，这种人为分隔的研究对象，称为热力系统，简称系统。
边界：分隔系统与外界的分界面，称为边界。
外界：边界以外与系统相互作用的物体，称为外界或环境。
闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统，也称控制质量。
开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统，又称控制体积，简称控制体，其界面称为控制界面。
绝热系统：系统与外界之间没有热量传递，称为绝热系统。
孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换，称为孤立系统。
单相系：系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。
复相系：由两个相以上组成的系统称为复相系，如固、液、气组成的三相系统。
单元系：由一种化学成分组成的系统称为单元系。
多元系：由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。
均匀系：成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。
非均匀系：成分和相在整个系统空间呈非均匀分布，称非均匀系。
热力状态：系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，称为工质的热力状态，简称为状态。
平衡状态：系统在不受外界影响的条件下，如果宏观热力性质不随时间而变化，系统内外同时建立了热的和力的平衡，这时系统的状态称为热力平衡状态，简称为平衡状态。
状态参数：描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。
如温度（T）、压力（P）、比容（υ）或密度（ρ）、内能（u）、焓（h）、熵（s）、自由能（f）、自由焓（g）等。
基本状态参数：在工质的状态参数中，其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来，称为基本状态参数。
温度：是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量，其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。
热力学第零定律：如两个物体分别和第三个物体处于热平衡，则它们彼此之间也必然处于热平衡。
压力：垂直作用于器壁单位面积上的力，称为压力，也称压强。
相对压力：相对于大气环境所测得的压力。
热力学基础知识点总结
热力学基础知识点总结
热力学是研究能量转化与传递规律的科学，主要包括以下基础知识点：
1. 系统与环境：热力学研究的对象是一个被称为系统的物体、组织或区域，而系统与其周围的一切被称为环境。
2. 状态量与过程量：状态量是描述系统状态的量，如温度、压力、体积等，它们只依赖于系统的初始和最终状态；而过程量是描述系统变化过程中的性质，如热量、功等。
3. 热平衡与温度：当两个物体处于热平衡时，它们之间不存在热量的净传递，此时它们的温度相等。
4. 热传递与热传导：热传递是指热量从高温物体流向低温物体的过程，可以通过热传导、辐射和对流等方式实现。
热传导是通过物质分子间的碰撞传递热量的过程。
5. 热容与比热容：热容是指物体吸收或释放单位温度变化所需的热量，而比热容是单位质量物质所需的热量。
6. 理想气体状态方程：理想气体状态方程描述了理想气体的压力、体积和温度之间的关系，常用的方程有理想气体状态方程
（PV=nRT）和绝热过程公式（PV^γ=常数）。
7. 熵与熵增：熵是描述系统无序度的物理量，熵增原理表明在孤立系统中，熵总是增加的。
8. 热力学第一定律：热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的表现，它表明能量可以从一个形式转化为另一个形式，但总能量守恒。
9. 热力学第二定律：热力学第二定律是描述热量传递方向性的原理，它指出热量只能从高温物体传递到低温物体，不会自发地从低温物体传递到高温物体。
10. 吉布斯自由能：吉布斯自由能是描述系统在恒温、恒压条件下的可用能量，通过最小化吉布斯自由能可以预测系统的平衡态。
这些是热力学基础知识点的概述，它们在热力学的研究和应用中扮演着重要的角色。
热力学重点知识总结(期末复习必备)
热力学重点知识总结(期末复习必备)热力学重点知识总结 (期末复必备)1. 热力学基本概念- 热力学是研究物质和能量转化关系的科学领域。
- 系统：研究对象，研究所关注的物体或者物质。
- 环境：与系统相互作用的外部世界。
- 边界：系统与环境之间的分界面。
2. 热力学定律第一定律：能量守恒定律- 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会在不同形式之间转化。
- $\Delta U = Q - W$，其中 $U$ 表示内能，$Q$ 表示传热量，$W$ 表示对外界做功。
第二定律：热力学箭头定律- 热量不会自发地从低温物体传递到高温物体，而是相反的方向。
- 热量自发地会沿着温度梯度从高温物体传递到低温物体。
- 第二定律的一个重要应用是热机效率计算：$\eta =\frac{W}{Q_H}$，其中 $Q_H$ 表示从高温热源吸收的热量，$W$ 表示对外界做的功。
第三定律：绝对零度定律- 温度无法降低到绝对零度，即 $0$K 是一个温度的下限。
- 第三定律提供了热力学的温标基准，即绝对温标。
3. 热力学过程绝热过程- 绝热过程是指在过程中不与环境发生热量交换的过程。
- 绝热过程中，系统的内能会发生改变，但传热量为零。
等温过程- 等温过程是指在过程中系统与环境保持恒定的温度。
- 在等温过程中，系统的内能不变，但会发生热量交换。
绝热可逆过程- 绝热可逆过程是指绝热过程与可逆过程的结合。
- 在绝热可逆过程中，系统不仅不与环境发生热量交换，还能够在过程中达到热力学平衡。
4. 热力学系统分类封闭系统- 封闭系统是指与环境隔绝，但能够通过物质和能量交换来进行工作的系统。
开放系统- 开放系统是指与环境可以进行物质和能量交换的系统，也称为流体系统。
孤立系统- 孤立系统是指与环境既不进行物质交换，也不进行能量交换的系统。
5. 热力学熵- 熵是热力学中一个重要的物理量，表示系统的无序程度或混乱程度。
- 熵的增加反映了系统的混乱程度的增大，熵的减少反映了系统的有序程度的增大。
第五章化学热力学基础
5-2-6、状态与状态函数
1、状态 由一系列表征体系性质的物理量
所确定下来的体系的一种存在形式，称为体
系的状态。 2、状态函数 态函数。 确定体系状态的物理量，称为状
例如某理想气体体系
n = 1 mol， p = 1.013 10 5 Pa， V = 22.4 dm 3 ，T = 273 K 这就是一种状态。是由 n、p、V、T 所确定下来的体系的一种
恒压反应热—在恒压反应中体系所吸收的热量, 全部 用来改变体系的热焓.即 Qp=ΔU+PΔV=U2-U1+P2V2-P1V1 =（U2+P2V2）-（U1+P1V1） 令H=U+PV，则Qp=ΔH （3）反应进度 设有化学反应 νAA+νBB=νGG+νHH 式中ν为各物质的计量数，反应未发生时各物质的物 质的量分别为n0，反应进行到t时刻，各物质的量分别为 n：则反应进度ξ定义为： ξ= [n0（A）-n（A）]/ νA=[n0（B）-n（B）]/ νB =[n0（G）-n（G）]/ νG=[n0（H）-n（H）]/ νH
5-3-3自由能
自发过程的方向性
所谓自发过程就是不需要任何外界作用 而自动进行的过程。例如热量由高温物体传向 低温物体就是一个自发过程，反之则不能自发 进行，这是人所共知的常识。机械能通过摩擦 转变为热能的过程也是一个自发过程，例如， 行驶中的汽车刹车时，汽车的动能通过摩擦全 部变成热能，造成地面和轮胎升温，最后散失 于环境。
5-2-2、相
系统中物理状态、物理性质与化学性质完全均匀的部分 称为一个相（phase）。 如：系统里的气体，无论是纯气体还是混合气体，总是 1个相。系统中若只有一种液体，无论这种液体是纯物质 还是溶液，也总是一个相。 相是系统里物理性质完全均匀的的部分。
热力学复习知识点汇总
热力学复习知识点汇总概念部分汇总复第一章热力学的基本规律1、热力学和统计物理学研究的对象是由大量微观粒子组成的宏观物质系统。
根据能量和物质交换的情况，研究系统可分为孤立系、闭系和开系。
2、热力学系统平衡状态的四种参量是几何参量、力学参量、化学参量和电磁参量。
3、一个物理性质均匀的热力学系统称为一个相，根据相的数量，可以分为单相系和复相系。
4、热平衡定律（热力学第零定律）表述：如果两个物体各自与第三个物体达到热平衡，它们彼此也处在热平衡。
5、符合玻意耳定律、阿氏定律和理想气体温标的气体称为理想气体。
6、XXX方程是对理想气体状态方程作了修正之后的实际气体的物态方程，考虑了气体分子之间的相互作用力（排斥力和吸引力）。
7、准静态过程是由无限靠近的平衡态组成，过程进行的每一步，系统都处于平衡态。
8、准静态过程外界对气体所作的功是个过程量。
9、绝热过程是系统状态的变化完全是机械作用或电磁作用的结果而没有受到其他影响。
绝热过程中内能是一个态函数。
10、热力学第一定律（能量守恒定律）表述：任何形式的能量既不能消灭也不能创造，只能从一种形式转换成另一种形式，在转换过程中能量的总量保持恒定。
11、态函数焓H是系统内能U和体积V的函数，等压过程中，系统从外界吸收的热量等于焓的增加量。
12、焦耳定律表述：气体的内能只是温度的函数，与体积无关。
13、定压热容比Cp是内能U对温度T的偏导数，定容热容比Cv是焓H对温度T的偏导数，两者之差为nR。
14、绝热过程的状态方程为pV^γ=const，TV^(γ-1)=const，其中γ为定压热容比和定容热容比的比值。
15、卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成，正循环为卡诺热机，效率为η=1-T2/T1，逆循环为卡诺制冷机，效率为η=(T1-T2)/T1（只能用于卡诺热机）。
1、获得低温的方法有两种：节流过程和绝热膨胀过程。
在节流过程中，气体的温度会发生变化，这被称为焦耳-汤姆孙效应。
第5章热力学基础
第5章 热力学基础5-1 （1）V P -图上用一条曲线表示的过程是否一定是准静态过程（2）理想气体向真空自由膨胀后，状态由),(11V P 变至),(22V P ，这一过程能否在V P -图上用一条曲线表示，（3）是否有r r V P V P 2121=成立答：（1）是； （2）不能；（3）成立，但中间过程的状态不满足该关系式。
5-2（1）有可能对物体加热而不升高物体的温度吗 （2）有可能不作任何热交换，而使系统的温度发生变化吗答：（1）可能，如等温膨胀过程；（2）可能，如绝热压缩过程，与外界没有热交换但温度升高。
5-3 （1）气体的内能与哪些因数有关（2）为什么说理想气体的内能是温度的单值函数 答：（1）气体的内能与温度、体积及气体量有关；（2）理想气体分子间没有相互作用，也就没有势能，所以内能与分子间距离无关，也就与体积无关，因而理想气体的内能是温度的单值函数。
5-4 如图所示，系统沿过程曲线abc 从a 态变化到c 态共吸收热量500J ，同时对外做功400J ，后沿过程曲线cda 回到a 态，并向外放热300J 。
系统沿过程曲线cda 从c 态变化到a 态时内能的变化及对外做的功。
解：据热力学第一定律计算a →b →c ：5001=Q ΘJ ，4001=A J ，1001=∆∴E J c →d →a ：3002-=Q ΘJ ，1002-=∆E J ，2001-=A ΘJ 系统沿过程曲线cda 从c 态变化到a 态时 内能的变化：1002-=∆E J ； 对外做的功：2001-=A J5-5 内能和热量的概念有何不同，下面两种说法是否正确（1）物体的温度愈高，→则热量愈多；（2）物体的温度愈高，则内能愈大。
答：内能是状态量，热量是过程量。
（1）物体的温度愈高，→则热量愈多。
错。
（2）物体的温度愈高，则内能愈大。
对。
习题5-4图5-6 1 mol 氧气由状态1变化到状态2，所经历的过程如图，一次沿21→→m 路径，另一次沿21→直线路径。
第5章 化学热力学基础
5.3.2 焓 (enthalpy ) 5.3.2.1 焓和焓变 (Enthalpy & enthalpy changes) 等压热效应——体系在等温等压条件下的热效应。
19
U Qp pex V U 2 U 1 Q p pex V2 V1 U 2 U 1 Q p p2V2 p1V1 Qp (U 2 p2V2 ) U 1 p1V1
5
(五) 热力学四大定律 热力学第一定律 —— 能量守恒与转化定律 或第一类永动机是不可能造成的。 热力学第二定律 ——凡是自发过程都是不可逆的 或第二类永动机是不可能造成的。 热力学第三定律 ——绝对零度不可达到但可以无限趋 近 热力学第零定律 ——如果两个热力学系统中的每一 个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同)，则 它们彼此也必定处于热平衡。热力学第零定律是进行 体系测量的基本依据 。 6
焓
H U pV
焓变 Q H H H p 2 1
吸热反应：ΔH>0 放热反应：ΔH<0
20
在恒压过程中为什么定义焓的原因：
其变化量可以测定（等于等温等压工程不做其他功时的热
效应）；具有实际应用价值（通常的化学反应都是在等压 下进行的）。
Qp H 2 H1 H
2H 2 g O 2 g 2H 2O g
θ m
2H 2 (g) O2 (g) 2H 2O (l)
-1
θ r H m 298.15K 571.66 kJ mol-1 r H 298.15K 483.64kJ mol
1 H 2 g O2 g H 2O g 2 θ r H m 298.15K 241.82kJ mol-1
热力学基础知识点总结
热力学基础知识点总结热力学是研究热现象中能量转化规律的科学，它为我们理解和分析许多自然现象和工程过程提供了重要的理论基础。
以下是对热力学基础知识点的总结。
一、热力学系统与状态热力学系统是我们研究的对象，可以是一个封闭的容器中的气体，也可以是整个地球的大气。
根据系统与外界的物质和能量交换情况，可分为孤立系统、封闭系统和开放系统。
系统的状态由一些宏观物理量来描述，比如压强、温度、体积等，这些被称为状态参量。
状态参量的数值确定，系统的状态就确定了。
二、热力学第一定律热力学第一定律其实就是能量守恒定律在热力学中的表现形式。
它指出，一个热力学系统从外界吸收的热量，等于系统内能的增加与系统对外做功之和。
数学表达式为：＄Q ＝＼Delta U ＋ W$ ，其中＄Q$ 表示系统从外界吸收的热量，＄＼Delta U$ 表示系统内能的增量，＄W$ 表示系统对外界所做的功。
如果系统从外界吸热，＄Q$ 为正值；系统向外界放热，＄Q$ 为负值。
系统对外做功，＄W$ 为正值；外界对系统做功，＄W$ 为负值。
例如，在一个热机的工作循环中，燃料燃烧产生的热量一部分转化为机械能对外做功，另一部分用来增加系统的内能。
三、热力学第二定律热力学第二定律有多种表述方式，常见的有克劳修斯表述和开尔文表述。
克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传向高温物体。
开尔文表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。
热力学第二定律揭示了热现象的方向性，也就是说，在自然条件下，热传递和热功转换过程都是不可逆的。
比如，冰箱能够将内部的热量传递到外部，但这需要消耗电能，并且这个过程不是自发进行的。
四、热力学温标热力学温标是一种与测温物质的性质无关的温标，单位是开尔文（K）。
热力学温度与摄氏温度的关系为：＄T ＝ t ＋ 27315$ ，其中＄T$ 是热力学温度，＄t$ 是摄氏温度。
绝对零度（0 K）是理论上能达到的最低温度，但实际上无法达到。
热力学基础知识点总结
热力学基础知识点总结热力学是研究能量转化和传递的物理学分支，它研究了热量、温度和能量之间的关系。
在热力学中，有一些基础知识点是我们必须要了解的。
本文将对热力学的一些基础知识点进行总结和介绍。
一、热力学系统和热力学过程热力学系统是指我们要研究的对象，可以是一个物体、一组物体或者一个系统。
热力学过程是系统从一个状态到另一个状态的变化过程，可以是恒温过程、绝热过程等。
在热力学中，我们通常通过观察系统的性质变化来研究热力学过程。
二、热力学函数热力学函数是描述热力学系统性质的函数，常见的热力学函数有内能、焓、自由能和吉布斯自由能等。
内能是系统热力学性质的基本函数，它是系统的微观状态和能量之间的函数关系。
焓是在恒压条件下的热力学函数，它对应于系统对外做功的能力。
自由能是系统的可用能量，它对应于系统在恒温恒容条件下对外做功的能力。
吉布斯自由能是系统在恒温恒压条件下的可用能量，它对应于系统在外界条件不变的情况下能够发生的最大非体积功。
三、热力学定律热力学定律是热力学研究的基本规律，包括零th定律、第一定律、第二定律和第三定律。
零th定律指出当两个物体与第三个物体处于热平衡时，它们之间也处于热平衡。
第一定律是能量守恒定律，它指出能量可以转化形式，但不能被创造或破坏。
第二定律是热力学不可逆性定律，它指出任何一个孤立系统的熵都不会减少，即系统总是趋于混乱。
第三定律是关于绝对零度的定律，它指出在0K时，系统的熵为零。
四、热力学平衡和热力学态热力学平衡是指系统内各部分之间不存在宏观差异，不再发生宏观的变化。
热力学态是指系统所处的状态，它可以通过温度、压力等宏观性质来描述。
在热力学中，我们通常通过热力学函数的变化来研究系统的平衡和态的变化。
五、热力学的应用热力学是一门广泛应用于工程和科学领域的学科，它在能源转换、化学反应、材料科学等方面有着重要的应用。
热力学的应用可以帮助我们理解和优化能量转化和传递的过程，提高能源利用效率。
5热力学基础总复习
能量
热功转换
热力学第一定律
Q E W
E M i RT
2
W V2 pdV V1
E M i RT
2
M
Q Cm (T2 T1 )
CV
i 2
R
C p CV R
Cp
CV
M
E CV T
p b T2
Mi
QV E2 E1 2 R(T2 T1 )
0 a T1 V
达末态b，已知a、b两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热
线)，则气体在
p
(A) (1)过程中吸热，(2) 过程中放热．
a
(2)
(B) (1)过程中放热，(2) 过程中吸热．
中都放热．
O
V
2、如图所示，一定量的理想气体经历 p
a→b→c过程，在此过程中气体从外界吸收热
B
V (m3) 3
C→A：
W3 =0
(3) 整个循环过程中气体所作总功为
W= W1 +W2 +W3 =200 J 因为循环过程气体内能增量为ΔE=0，因此该循环中气体总吸 热
Q =W+ΔE =200 J
5、1mol双原子分子理想气体从状态A(p1,V1)沿p -V图所示直
线变化到状态B(p2,V2)，试求：
b
量Q，系统内能变化ΔE，请在以下空格内填
上>0或<0或= 0：
a
Q_____>_0_______，ΔE ____>_0______．
O
c V
3、在温度分别为 327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工
作的热机，理论上的最大效率为
(A) 25％
热力学基础知识复习共34页
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
热力学基础知识复习4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
34
热力学基础复习总结
8.卡诺定理
1） 在相同高温热源和低温热源之间工作的任意工
作物质的可逆机都具有相同的效率 . 2） 工作在相同的高温热源和低温热源之间的一切
时针方向进行的循
Q1
Q1
环 Ø
致冷机: 逆时 致冷系数 e Q2
Q2
针方向进行的循环
W Q1 Q2
Ø 卡诺循环: 系统只和 卡诺热机效率
两个恒温热源进行热交换
卡诺致冷机
的准静态循环过程.
致冷系数
1 T2
T1
e T2 T1 T2
6.热力学第二定律 Ø 开尔文表述：不可能制造出这样一种循环工作的热 机，它只使单一热源冷却来做功，而不放出热量给其他 物体，或者说不使外界发生任何变化 。
Ø理想气体的内能：理想气体不考虑分子间的相互作
用，其内能只是分子的无规则运动能量（包括一
（内能是状态量 ）
Q = E2- E1 + W
Ø 对于无限小过程 dQ = dE + dW
（注意：各物理量符号的规定）
3.摩尔热容:1mol理想气体温度升高1度所吸收的热
量. （与具体的过程有关C）p,m CV,m R
1
内能变化
E E2 E1 CV,m (T2 T1)
摩尔热容
C V, m
i 2
R
CP,m
i
2 2
R
0
5.循环: 系统经过一系列状态变化后，又回到原来
热力学基础知识点整理
热力学基础知识点整理热力学是研究物质能量转化和能量传递规律的学科。
下面是一些热力学的基础知识点整理：系统与环境- 系统：研究对象，可以是一个物质样品、一个装置或一个自然界范围内的区域。
- 环境：系统和外部相互作用的部分，包括系统周围的物质和能量。
状态函数与过程函数- 状态函数：与系统当前状态有关的函数，如温度、压力、体积、质量等。
状态函数的值只取决于系统的初始和最终状态，与过程的路径无关。
- 过程函数：与系统的变化过程有关的函数，如功、热量等。
过程函数的值取决于系统的初始和最终状态，以及过程的路径。
热平衡与热平衡态- 热平衡：指系统与环境之间没有温度差，达到了热平衡状态，热量不再流动。
- 热平衡态：系统内部各部分之间达到了均衡状态，没有宏观可观测的变化。
热力学第一定律- 热力学第一定律：能量守恒定律，能量既不能被创造也不能被毁灭，只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体传递到另一个物体。
- 系统对环境的能量转化：$\Delta U = Q - W$，系统内能的变化等于系统所吸收的热量减去所做的功。
热力学第二定律- 热力学第二定律：自然界中存在一种被称为熵的物理量，熵在孤立系统中永远增加或保持不变，不会减少。
- 等温过程：系统与外界保持恒温条件，熵不变。
- 绝热过程：系统与外界没有热量交换，熵增加。
等温过程与绝热过程- 等温过程：系统与外界保持恒温条件，内能改变，但温度保持不变。
- 绝热过程：系统与外界没有热量交换，内能改变，且温度也会改变。
这些是热力学基础知识的一部分，希望对您有所帮助。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
0 a T1 V
M
CV
(T2
T1)
p 1
O V1
Qp Ep(V2V1)
2
Mi
M
2R(T2T1)R(T2T1)
V2 V
Mi
( 2 R R)(T2 T1 )
M
CP (T2 T1 )
. p1 p I
p2 O V1 p
.II
V2 V
QT
MRTl
作的热机，理论上的最大效率为
(A) 25％
(B) 50％
(C) 75％
(D) 91.74％
4、一定量的某种理想气体进行如图所示
的循环过程。已知气体在状态A的温度为TA p (P a)
＝300 K，求
300
A
(1) 气体在状态B、C的温度；
200
(2) 各过程中气体对外所作的功；
C 100
(3) 经过整个循环过程，气体从外界吸收
第五章 热力学基础
能量
热功转换
热力学第一定律
QEW
E M i RT
2
W V2 pdV V1
Mi
E
RT
2
Q
M
Cm(T2
T1)
i CV 2 R Cp CV R
E
M
CV
T
Cp CV
p b T2
QVE2E1M 2 iR(T2T1)
4
Q2
3T 2
oV 1 V 4 V 2 V 3 V
1、一定量的理想气体，从p－V图上初态a经历(1)或(2)过程到
达末态b，已知a、b两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热
线)，则气体在
p
(A) (1)过程中吸热，(2) 过程中放热． a
(2)
(B) (1)过程中放热，(2) 过程中吸热．
(C) 两种过程中都吸热．
温度 T时所吸收的热量。)
解：(1) E2iR(T2T1)52(p2V2p1V1) p
(2) W1 2(p1p2)V (2V 1)
p2
B
p1 A
1
2(p 1 V 2p 1 V 1p 2 V 2p 2 V 1) O V 1 V 2
V
W 为梯形面积，根据相似三角形有
p1V2= p2V1
∴
W1 2(p2V2p1V1)
(3)
Q =ΔE+W=3( p2V2－p1V1 )
p
(4) 以上计算对于A→B过程中任一微小状 p 2
B
态变化均成立，因此过程中
p1 A
ΔQ =3Δ(pV) 由理想气体状态方程得
O
V1 V2
V
Δ(pV) =RΔT
∴
ΔQ =3RΔT
此过程的摩尔热容为 C=ΔQ/ΔT=3R
2
(2) 各过程中气体所作的功分别为
1
A→B： W 12(pApB)V (BVC) =400 J
B→C： W2 = pB (VC－VB ) = -200 J
B
V (m 3) 3
C→A：
W3 =0
(3) 整个循环过程中气体所作总功为
W= W1 +W2 +W3 =200 J 因为循环过程气体内能增量为ΔE=0，因此该循环中气体总吸 热
(1)
b
(D) 两种过程中都放热．
O
V
2、如图所示，一定量的理想气体经历 p
a→b→c过程，在此过程中气体从外界吸收热
b
量Q，系统内能变化ΔE，请在以下空格内填
上>0或<0或= 0：
a
Q_____>_0_______，ΔE ____>_0______．
O
c V
3、在温度分别为 327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工
nV2 V1
Q 0
p A PS PT
A
V
o
VA
M
E CV(T2 T1)量 V 1T 恒量 p 1T 恒量
吸 输收 出的 功 W Q 热 净 1 1 量 Q Q1 2
卡 诺
1
T2 T1
p
1 Q1 2 T1
Q =W+ΔE =200 J
5、1mol双原子分子理想气体从状态A(p1,V1)沿p -V图所示直
线变化到状态B(p2,V2)，试求：
p
(1) 气体的内能增量； (2) 气体对外界所作的功； (3) 气体吸收的热量；
p2
B
p1 A
(4) 此过程的摩尔热容。
O
V1 V2
V
(摩尔热容C = Q/T，其中 Q 表示1 mol物质在过程中升高
O 1
2
的总热量(各过程吸热的代数和)。
B
V (m 3) 3
解：(1) C→A为等体过程，据方程
p (Pa)
pA/TA= pC /TC 得 TC = TA pC / pA =100 K B→C为等压过程，据方程
VB/TB=VC/TC 得 TB=TCVB/VC=300 K
300
A
200 C
100
O
1