焓,比焓,熵
《热力学》理想气体热力学能、焓、比热容和熵的计算
U U1 U2 Un
H H1 H2 Hn
• 混合物的u、h按组成气体参数的质量分数加权平均
u w1u1 w2u2 wnun iui h w1h1 w2h2 wnhn ihi
2020年10月25日
第三章 理想气体热力学能、焓、比热容和熵的计算
可逆定压过程 (dh)p (δq)p cpdT
则任意过程
dh cp0dT
h h2 h1 12 cp0dT
通常规定： T 0K 时理想气体 u0 0 kJ kg
则 h0 u0 p0v0 u0 RgT0 0 kJ kg
2020年10月25日
第三章 理想气体热力学能、焓、比热容和熵的计算
cp0
dh dT
d dT
u
pv
du d dT dT
RgT
cV 0 Rg
即
c p0 cV 0 Rg 梅耶公式
C p0,m CV 0,m R
令 比热容比 cp0
cV 0
则
cV 0
1
1
Rg
cp0
1
Rg
1 Rg
cV 0
2020年10月25日
第三章 理想气体热力学能、焓、比热容和熵的计算
1 mi 1 m Mi
1
i
Mi
第三章 理想气体热力学能、焓、比热容和熵的计算
24
3. 混合物的折合气体常数
Rg
R M
R i
Mi
i
R Mi
i Rgi
R yiM i
1
1 R
yi
M
i
1
yi
Mi R
1 yi
03理想气体热力学能、焓、比热容和熵的计算解析
2018年10月5日 第三章 理想气体热力学能、焓、比热容和熵的计算 8
• 定值比热容：25℃时气体比热容的实验数据。 •平均比热容
c p ,m
cV ,m
则
t 0C
t 0C
1 t 0C c p 0dt t
1 t 0C cV 0dt t
du cV 0dT
u u2 u1
2018年10月5日
2 1 cV 0dT
2
第三章 理想气体热力学能、焓、比热容和熵的计算
2.理想气体的比焓
理想气体
h u pv u RgT h(T )
理想气体的比焓仅是温度的单值函数，与p、v无关。 则 对于同一种理想气体，只要具有相同的初态温度 和终态温度， 任何过程中其比焓的变化都相同。
梅耶公式
c p 0 cV 0 Rg
C p 0,m CV 0,m R
令 比热容比
cp0 cV 0
c p0
则
1 cV 0 Rg 1
1
Rg
Rg 1 cV 0
7
2018年10月5日
第三章 理想气体热力学能、焓、比热容热容不仅与过程有关，而且随温度变化。通常根据实验数据将 其表示为温度的函数：
c p 0 a0 a1T a2T 2 a3T 3 2 3 cV 0 a0 a1T a2T a3T
利用真实比热容计算热量：
2 2
q12 c p 0 dT (a0 a1T a2T a3T )dT
2 3 1 1
a3 4 a2 3 a1 2 3 2 a0 (T2 T1 ) (T2 T1 ) (T2 T1 ) (T2 T14 ) 3 4 2
熵和焓的关系
熵和焓的关系
熵和焓是热力学中的两个基本概念，它们之间存在着密切的关系。
熵是一个系统的无序程度的度量，而焓则是一个系统的内部能量和外部对其做功的和。
根据热力学第一定律，能量守恒，系统的内能变化等于热量传递与功的和，因此焓的变化可以表示为内能变化和功的和。
另一方面，根据热力学第二定律，一个系统的熵总是自发地增加。
因此，在恒定压力下，系统的焓变化可以表示为温度和熵变化的积。
总之，熵和焓的关系是热力学中重要的概念，它们的相互作用对于理解能量转换和热力学过程的本质具有重要意义。
- 1 -。
工程热力学-03 理想气体u、h、s的计算
11
5、理想气体比定容热容cV0和比定压热容cp0的关系
（1） c=p0
d=h dT
d (u += pv) dT
d dT
(u
+
RgT=)
du dT
+
d dT
(RgT )
c p0 = cV 0 + Rg
（2）比热容比：比定压热容和比定容热容之比，符号 γ
γ = cp0
cV 0
cV 0
=
γ
1 −
1
Rg
（3-13a）
p
s= 2 − s1
cV 0 ln
p2 p1
+ cp0
ln
v2 v1
（3-14b）
19
若把理想气体的比热容看作定值：
= ds
cV 0
dT T
+
Rg
dv v
= ds
cp0
dT T
−
Rg
dp p
= ds
cV
0
dp p
+
cp0
dv v
s2= − s1
cV 0
ln T2 T1
+
Rg
ldu dT
（3－5）
任何过程中，单位质量的理想气体的温度升高1K时，比 热力学能增加的数值即等于其比定容热容cV0的值。
9
3、任意气体的比定压热容cp
按照比定压热容的定义式：cp
=
( δq dT
)p
设h=f (T , p)
δ=q
dh − vdp
=
(
∂h ∂T
1、分压力：混合物中的某种组成气体单独占有混合物的容积， 并具有与混合物相同温度时的压力。
5.3.14.3理想气体的热力学能焓和熵的变化
焓和熵的变化
理想气体的比热力学能变化
=
微分式：
真实比热容：
=
t2
u cV dT
t1
平均比热容： u cV |tt 2 (t 2 - t1 )
1
平均比热容（表）： ∆ = |0 t22 − |011
定值比热： ∆ = （热力学能和比焓的微分表达式：
=
ℎ =
将表达式（1）和表达式（2）分别转化为
=
s2 s1
2
1
+
dT
v2
cv
R ln
T
v1
T2
v2
s2 s1 cv ln Rln
T1
v1
表达式1
适用于任何热力过程
理想气体的比焓变化
=
微分式：
ℎ =
2
真实比热容：
∆ℎ = න
平均比热容：
2
1
1
∆ℎ = | （2-t1）
平均比热容（表）： ∆ℎ = |0 t22 − |011
定值比热容： ∆ℎ = （2 − 1）
适用于任何热力过程
)
cp=cv+R
=
+
v2
p2
s2 s1 c p ln cv ln
v1
p1
表达式3
理想气体的比熵变化
T2
v2
s2 s1 cv ln Rln
T1
v1
T2
p2
s2 s1 c p ln Rln
第五讲 理想气体热力学能、焓、熵的计算
h c p (T2 T1 )
c a1 a2t a3t 2
有4种方法进行计算确定热力 学能和焓的变化量 •真实比热容法：见右图，根据定义
u cv dT 图中曲线下的面积
h c p dT 图中曲线下的面积
1
2
1 2
0 1
2
u (a1 a2T a3T 2 a4T 3 ...)dT
t1
2
2
1
t 2 t1
t0
t0
t 2 t1
c m 0 t 2 c m 0 t1 t 2 t1
2
1
注意：这里温标不用热力学温标 •定值比热容 适用于气体温度较低且温度变化范围不大、或计算精度要 求不高时 例题 3.3 ： 1kg 空气，初始状态为 p1=0.1MPa ， t1=100℃， 分别按定容过程和定压过程加热到相同的温度t2=400℃。 试求加热过程所需的热量。 （1）按定值比热计算；（2）按平均比热计算。
0 0
不同方法计算数据是稍有差别的
3.7 理想气体混合物
特征：理想气体混合物是由各种单一的气体混合而成，此 处无论是单一气体还是混合后的气体均符合理想气体模型。 讨论目标：各组元成分、气体常数、比热容、热力学能、 焓和熵。 组元成分定义
1）质量分数 2）摩尔分数
mi wi m
ni xi n
•各组元分压力关系：
p
i
i
p
混合物 T, V, n, p
组元1 T, V, n1, p1
组元2 T, V, n2, p2
组元3 T, V, n3, p3
•分体积
分体积含义：设钢性容器内有理想气体混合物，现让其
关于焓和熵的理解
关于焓和熵的理解熵：物理学上指热能除以温度所得的商，标志热量转化为功的程度。
表示物质系统状态的一个物理量(记为S)，它表示该状态可能出现的程度。
在热力学中，是用以说明热学过程不可逆性的一个比较抽象的物理量。
孤立体系中实际发生的过程必然要使它的熵增加。
熵的单位就是焦耳每开尔文，即J/K。
熵是热力系内微观粒子无序度的一个量度，熵的变化可以判断热力过程是否为可逆过程。
（可逆过程熵不）热力学能与动能、势能一样，是物体的一个状态量。
能可以转化为功，能量守恒定律宣称，宇宙中的能量必须永远保持相同的值。
那么，能够把能量无止境地转化为功吗？既然能量不灭，那么它是否可以一次又一次地转变为功？1824年，法国物理学家卡诺证明：为了作功，在一个系统中热能必须非均匀地分布，系统中某一部分热能的密集程度必须大于平均值，另一部分则小于平均值，所能荼得的功的数量妈决于这种密集程度之差。
在作功的同时，这种差异也在减小。
当能量均匀分布时，就不能再作功了，尽管此时所有的能量依然还存在着。
德国物理学家克劳修斯重新审查了卡诺的工作，根据热传导总是从高温到低温而不能反过来这一事实，在1850年的论文中提出：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。
这就是热力学第二定律，能量守恒则是热力学第一定律。
1854年，克劳修斯找出了热与温度之间的某一种确定产关系，他证明当能量密集程度的差异减小时，这种关系在数值上总在增加，由于某种原因，他在1856年的论文中将这一关系式称作“熵”（entropy),entropy一诩源于希腊语，本意是“弄清”或“查明”，但是这与克劳修斯所谈话的内容似乎没有什么联系。
热力学第二定律宣布宇宙的熵永远在增加着。
然而，随着类星体以及宇宙中其他神秘能源的发现，天文学家们现在已经在怀疑：热力学第二定律是否果真在任何地方任何条件下都成立熵与温度、压力、焓等一样，也是反映物质内部状态的一个物理量。
它不能直接用仪表测量，只能推算出来，所以比较抽象。
热力学中的焓变和熵变的计算
热力学中的焓变和熵变的计算热力学是研究能量转化和能量转移规律的学科，而焓变和熵变则是热力学中重要的概念。
焓变描述了热力学体系在恒定压力下的内能变化，而熵变则描述了热力学体系的无序程度的变化。
本文将详细介绍焓变和熵变的计算方法。
一、焓变的计算在热力学中，焓（Enthalpy）指的是热力学系统的内能和对体系周围产生的压力所做的功之间的和。
焓变（ΔH）是指体系在恒定压力下发生的化学反应或物理变化过程中的焓的变化量。
计算焓变的常见方法有以下两种：1. 利用化学反应方程式计算焓变。
以化学反应为例，考虑以下简化的反应方程式：aA + bB → cC + dD其中，A、B、C、D为化学物质，a、b、c、d为反应物与生成物的摩尔系数。
根据热力学第一定律，焓变（ΔH）等于生成物的总焓减去反应物的总焓。
焓变的计算公式为：ΔH = Σ(nHf(生成物) - mHf(反应物))其中，n为生成物的摩尔系数，m为反应物的摩尔系数，Hf为标准摩尔焓。
2. 利用热容和温度差计算焓变。
当无法利用化学反应方程式计算焓变时，可以利用热容和温度差来估算焓变。
热容是指物质在温度变化时吸收或释放的热量的比例。
热容可以通过实验测量得到。
焓变的计算公式为：ΔH = mcΔT其中，m为物质的质量，c为物质的热容，ΔT为温度变化的差值。
二、熵变的计算熵（Entropy）是热力学中衡量系统无序程度的物理量。
熵变（ΔS）是指体系在化学反应或物理变化过程中熵的变化量。
计算熵变的常见方法有以下两种：1. 利用熵变的参照态计算。
熵变的计算公式为：ΔS = Σ(nSf(生成物) - mSf(反应物))其中，n为生成物的摩尔系数，m为反应物的摩尔系数，Sf为标准摩尔熵。
2. 利用熵变与焓变的关系计算。
当无法利用化学反应方程式计算熵变时，可以利用焓变和温度的关系来估算熵变。
根据熵变与焓变的关系：ΔG = ΔH - TΔS其中，ΔG为自由能变化，T为温度。
通过测量焓变和温度差，可以计算出熵变的估计值。
关于焓和熵的理解
关于焓和熵的理解熵：物理学上指热能除以温度所得的商，标志热量转化为功的程度。
表示物质系统状态的一个物理量(记为S)，它表示该状态可能出现的程度。
在热力学中，是用以说明热学过程不可逆性的一个比较抽象的物理量。
孤立体系中实际发生的过程必然要使它的熵增加。
熵的单位就是焦耳每开尔文，即J/K。
熵是热力系内微观粒子无序度的一个量度，熵的变化可以判断热力过程是否为可逆过程。
（可逆过程熵不）热力学能与动能、势能一样，是物体的一个状态量。
能可以转化为功，能量守恒定律宣称，宇宙中的能量必须永远保持相同的值。
那么，能够把能量无止境地转化为功吗？既然能量不灭，那么它是否可以一次又一次地转变为功？1824年，法国物理学家卡诺证明：为了作功，在一个系统中热能必须非均匀地分布，系统中某一部分热能的密集程度必须大于平均值，另一部分则小于平均值，所能荼得的功的数量妈决于这种密集程度之差。
在作功的同时，这种差异也在减小。
当能量均匀分布时，就不能再作功了，尽管此时所有的能量依然还存在着。
德国物理学家克劳修斯重新审查了卡诺的工作，根据热传导总是从高温到低温而不能反过来这一事实，在1850年的论文中提出：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。
这就是热力学第二定律，能量守恒则是热力学第一定律。
1854年，克劳修斯找出了热与温度之间的某一种确定产关系，他证明当能量密集程度的差异减小时，这种关系在数值上总在增加，由于某种原因，他在1856年的论文中将这一关系式称作“熵”（entropy),entropy一诩源于希腊语，本意是“弄清”或“查明”，但是这与克劳修斯所谈话的内容似乎没有什么联系。
热力学第二定律宣布宇宙的熵永远在增加着。
然而，随着类星体以及宇宙中其他神秘能源的发现，天文学家们现在已经在怀疑：热力学第二定律是否果真在任何地方任何条件下都成立熵与温度、压力、焓等一样，也是反映物质内部状态的一个物理量。
它不能直接用仪表测量，只能推算出来，所以比较抽象。
理想气体的内能、焓、比热容、熵介绍
3
对于实际气体可逆过程（reversible process ）
q du pdv
u f (T ,v)
u T
dT v
u v T
dv
pdv
u T
dT v
u T
T
pdv
对定容过程dv=0
qv
u T
dT v
cv
qv
dT
u T v
同样用 q dh vd可p 得定压过程dp=0：
q p
h T
dT p
cp
q p
dT
h T p
因此有：ds du pdv du p dv
Rg p dh v dp
Rg
T
TT
p
由： du cV0dT
dh c p0dT
以及： pv RgT
dp dv dT pv T
取对数后 再微分
对微元过程（insensible process ）：
352页附表2 求真实比热容(true specific heat) cv0 a0' a1T a2T 2 a3T 3
a0 a0' Rg
u1,2 u2 u1 12 du 12 cv0dT
h1,2 h2 h1 12 dh 12 c p0dT
适用范围：理想气体定比热工质的任意过程，1、2状 态为平衡状态。
标准状态熵：
当温度变化较大以及计算精度要求较高时， 可用标准状态熵来计算过程的熵变。
理想气体比热、内能、焓和熵
理想气体的比热和热量为了计算在状态变化过程中的吸热量和放热量，我们引入了比热容的概念。
一、比热容的定义比热容与我们前面所讲过的比容、比内能、比焓、比功等参数类似，它是一个比参数，那么它的广延参数就是热容，所以在讲比热容之前我们先看一下热容。
1.热容热容指的是物体在一定的准静态过程中，温度升高或降低1K 时吸收或放出的热量，用符号C 表示。
根据热容的定义，我们可以得到：若工质在一定的准静态过程中，温度变化了△T ，过程中热量为Q ，那么这个过程中的比热为：Q C T=∆ 而物体的比热容是随温度变化的，并不是一个常数，我们上面的表示方法仅仅表示的是工质在这一过程中的平均比热容，若我们精确的表示工质在某一温度处的热容，则：QC dT δ=单位为J/K2.比热容用符号c 表示，比热容是热容的比参数。
比参数是广延参数与质量的比值。
所以比热容的定义为：1kg 物体在一定的准静态过程中温度升高或降低1K 时吸收或放出的热量。
C q c m dTδ== 单位：J/(kgK)这个比容又叫比质量热容，除了比质量热容外，热容还有两种比参数，分别是容积比热和摩尔比热。
容积比热用符号c ’表示，指的是1Nm 3工质在一定的准静态过程中温度升高或降低1K 时吸收或放出的热量。
单位为J/( Nm 3K)。
摩尔比热用符号Mc 表示，指的是1mol 工质在一定的准静态过程中温度升高或降低1K 时吸收或放出的热量。
单位为J/( molK)。
三个比容之间的关系：'Mc M c Vm c =⋅=⋅二、理想气体的比热热量是过程参数，其数值的大小与所进行的热力过程有关，同样比热也是过程参数，也与工质所进行的热力过程有关，不同热力过程的比热值也是不相同的。
在我们工程热力学的研究范围中，最常用到的比热有两种：一个是定容过程的比热，一个是定压过程的比热。
定容过程：整个热力过程中工质的容积保持不变。
比如固定容器中的气体被加热。
定压过程：整个热力过程中工质的压力保持不变。
第三章 理想气体的内能、焓、比热容、熵
pV nRT
pV mRgT
m mi
i 1
混合物的质量等于各组成气体质量之和： n
m m1 m2 mi mn
混合物物质的量等于各组成气体物质的量之和：
n ni
i 1 n
n n1 n2 ni nn
3.4.1 分压力和分容积（partial pressure and partial volume）
显然
w1 w2 wn 1
V
w
i 1 n
n
i
1
y1 y2 yn 1 1 2 n 1
y
i 1
n i 1
i
1
1
i
混合物组成气体分数各种表示法之间的关系：
Vi ni RT p ni 由 i V nRT p n
T
)rev
对可逆过程（reversible
process）
q du pdv
q dh vdp
du pdv du p dv 因此有：ds T T T
Rg v
Rg p
dh vdp dh v ds dp T T T
由：
以及：
du cV 0dT
dh c p 0 d T
(dh) p (q ) p c pdT
dh c p 0 d T
h2 h1
2 c dT 1 p0
u cv dT T v q p h
cp
q v
dT T p
注意：以上结论对理想气体可用于任意过程
4
3.1.2
u q v dT T v u cv dT T v
理想气体比热、内能、焓和熵分析
理想气体的比热和热量为了计算在状态变化过程中的吸热量和放热量，我们引入了比热容的概念。
一、比热容的定义比热容与我们前面所讲过的比容、比内能、比焓、比功等参数类似，它是一个比参数，那么它的广延参数就是热容，所以在讲比热容之前我们先看一下热容。
1.热容热容指的是物体在一定的准静态过程中，温度升高或降低1K 时吸收或放出的热量，用符号C 表示。
根据热容的定义，我们可以得到：若工质在一定的准静态过程中，温度变化了△T ，过程中热量为Q ，那么这个过程中的比热为：Q C T=∆ 而物体的比热容是随温度变化的，并不是一个常数，我们上面的表示方法仅仅表示的是工质在这一过程中的平均比热容，若我们精确的表示工质在某一温度处的热容，则：QC dT δ=单位为J/K2.比热容用符号c 表示，比热容是热容的比参数。
比参数是广延参数与质量的比值。
所以比热容的定义为：1kg 物体在一定的准静态过程中温度升高或降低1K 时吸收或放出的热量。
C q c m dTδ== 单位：J/(kgK)这个比容又叫比质量热容，除了比质量热容外，热容还有两种比参数，分别是容积比热和摩尔比热。
容积比热用符号c ’表示，指的是1Nm 3工质在一定的准静态过程中温度升高或降低1K 时吸收或放出的热量。
单位为J/( Nm 3K)。
摩尔比热用符号Mc 表示，指的是1mol 工质在一定的准静态过程中温度升高或降低1K 时吸收或放出的热量。
单位为J/( molK)。
三个比容之间的关系：'Mc M c Vm c =⋅=⋅二、理想气体的比热热量是过程参数，其数值的大小与所进行的热力过程有关，同样比热也是过程参数，也与工质所进行的热力过程有关，不同热力过程的比热值也是不相同的。
在我们工程热力学的研究范围中，最常用到的比热有两种：一个是定容过程的比热，一个是定压过程的比热。
定容过程：整个热力过程中工质的容积保持不变。
比如固定容器中的气体被加热。
定压过程：整个热力过程中工质的压力保持不变。
焓熵图讲解
焓熵图讲解焓熵图是机械与热工学中数学工具，它在工程实践中有非常广泛的应用，用于求解各种机械和热工学传热问题。
本文介绍焓熵图的基本概念、原理及应用，以及如何在实际设计中使用焓熵图求解。
1. 什么是焓熵图焓熵图是一种根据物理原理，利用热力学参数物理量的关系，来表示热传递过程的图形表示法。
它具有直观的概念，以及可以精确计算出热传递过程中物理量的变化。
焓熵图是由三个热力学量:，熵和比焓组成的一般性图形，用来表示传热过程中物质的性质。
焓是热力学性质，是物质吸收或放出热量的能力，它用来描述物质的自然变化；熵是物质的热力学稳定性，用来表达物质是否处于热平衡状态；比焓是计算焓熵图的重要参数，用来表示物质热力学性质相对于温度的变化。
焓熵图可以分析出物质经过热传递后的性质变化，它不仅可以用于热工学场合，还可以用于机械设计中计算材料的综合性能和耐久性。
2.何使用焓熵图使用焓熵图来计算热传递变化首先应该确定物质的初始性质，包括焓、熵和比焓等物理量。
然后根据物质的性质和热传递过程的物理参数，以及热传递的方式，建立好热传递模型，就可以画出焓熵图。
使用焓熵图分析热传递首先要确定物质的初始性质，然后根据在热传递过程中物理参数变化，以及热传递方式，绘制出焓熵图，根据焓熵图，求出最终的物理性质变化，这些物理性质变化将决定该热传递过程中，物质经历的变化。
3.用焓熵图在工程应用中有着重要的地位，它可以帮助我们了解热流的物理变化，从而提高机械设备的性能以及传热设备的效率。
具体而言，焓熵图可以用于热工学领域，如计算热传导系数、热流比及热容等；也可以用于机械设计领域，比如给出机械设备的热传导特性、传热设备的耐久性等。
此外，由于焓熵图可以精确地描述热流物理变化，对于设计机器、装备等，都可以发挥它的作用。
综上所述，焓熵图是热工学和机械设计两个领域中重要的数学工具，它可以帮助我们精确分析热传递的物理变化，并在设计工程中发挥其作用。
熵和焓关系公式自发坐标
熵和焓关系公式自发坐标
熵和焓关系公式：G=H-ST，焓变和熵变都大于零的在任何条件下自发
反应发生，焓变和熵变都小于零任何条件下反应不发生，焓变大于零熵变
小于零低温下反应自发进行，焓变小于零熵变大于零高温下反应自发进行。
熵最初是根据热力学第二定律引出的一个反映自发过程不可逆性的物
质状态参量。
热力学第二定律是根据大量观察结果总结出来的规律：在孤
立系统中，体系与环境没有能量交换，体系总是自发地向混乱度增大的方
向变化，总使整个系统的熵值增大，此即熵增原理。
摩擦使一部分机械能
不可逆地转变为热，使熵增加，所以说整个宇宙可以看作一个孤立系统，
是朝着熵增加的方向演变的。
焓在热力学中是表征物质系统能量的一个重要状态参量，等于内能与
压强和体积的乘积之和，常用符号H表示。
在化学反应中，焓的变化
（△H）等于系统所吸收或释放的热量。
比焓与比熵定义及差别[收集]
![比焓与比熵定义及差别[收集]](https://img.taocdn.com/s3/m/832e5635abea998fcc22bcd126fff705cd175c58.png)
比焓与比熵定义及区别工程热力学中规定：系统吸收热量的值为正，系统放出热量的值为负。
在可逆过程中，系统与外界交换的热量的计算公式与功的计算公式具有相同的形式。
对于微元可逆过程，单位质量工质与外界交换的热量可以表示为δq=Tds式中，s称为比熵，单位为J/ (kg·K) 或kJ/ (kg·K)。
比熵的定义为ds=δq/T即在微元可逆过程中工质比熵的增加等于单位质量工质所吸收的热量除以工质的热力学温度所得的商。
比熵s同比体积v一样是工质的状态参数。
比焓定义类似；熵是随机热运动状态的几率大小的量度,也就是热运动的混乱程度或无序度,一般都是看它的改变量，用S表示焓不是能量,仅具有能量的量纲,它没有明确的物理意义，同熵一样，用H表示热力学能（U）：一个系统内能量的总和（分子的平均动能，转动能，振动能，分子间势能，原子间键能，电子运动能，核内离子间核能等）。
把所研究的一个反应过程的所有参与因素看作一个系统，这个系统在反应前有一个上述的热力学能U1，反应后变为U2。
构造一种情况使得反应前后（甚至反应的过程中）系统的压强保持不变。
反应前后系统的体积会有一个变化量。
反应前后系统的能量变化中有一部分用来做功改变系统体积。
这部分能量值为系统的压强乘以体积变化量（可正可负可零）=[P*(V2-V1)]定义系统有一个“焓变” ＝（U2-U1）+ P*(V2-V1)只可以描述系统的“焓”变了多少，而不能测出系统的“焓”具体是多少。
焓变>0 系统经历了吸热反应。
焓变<0 系统经历了放热反应。
可逆过程的熵增等于该过程吸收的热量于温度的比值；焓的定义是该工质的内能与推动功的总和。
焓可以在某种程度上表征工质做功能力。
而熵微观上表征物质内部分子混乱程度。
熵增分为熵流和熵产。
熵流表示由于与系统与外界传热引起的熵增，熵产表示不可逆产生的熵增。
熵和焓在工程上应用都极为广泛。
熵主要涉及的是热二律，焓则多为热一律。
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焓：
1、焓是一个热力学系统中的能量参数。
原理
物体中所有分子做热运动的动能和分子势能和分子、原子内部所具有的能量等的总和叫做物体的热力学能，也叫做内能。
热力学能与动能、势能一样，是物体的一个状态量。
初中我们学过，改变物体内能的方式有两个：做功和热传递。
一个物体，如果它跟外界不发生热交换，也就是它既没有吸收热量也没有放出热量，则外界对其做功等于其热力学能的增量：
ΔU1=W
如果物体对外界做功，则W为负值，热力学能增加量ΔU1也为负值，表示热力学能减少。
如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功，那么物体吸收的热量等于其热力学能的增量：
ΔU2=Q
如果物体放热，则Q为负值，热力学能增加量ΔU2也为负值，表示热力学能减少。
一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，那么物体热力学能的增量等于外界对物体做功加上物体从外界吸收的热量，即：
ΔU=ΔU1+ΔU2=Q+W
因为热力学能U是状态量，所以：
ΔU=ΔU末态-ΔU初态=Q+W
上式即热力学第一定律的表达式。
化学反应都是在一定条件下进行的，其中以恒容与恒压最为普遍和重要。
在密闭容器内的化学反应就是恒容过程。
因为系统体积不变，而且只做体积功（即通过改变物体体积来对物体做功，使物体内能改变，如在针管中放置火柴头，堵住针头并压缩活塞，火柴头会燃烧）（这里很多人质疑为什么体积不变还做体积功，我解释一下，做功的形式有很多种，有的功不通过体积改变的形式来实现，比如电流做功，但是气体只能做体积功，因为是恒容过程，所以体积功为零，并不是说只做体积功就是说这个过程做功了，只是为了说明W=0）所以W=0，代入热一定律表达式得：
ΔU=Q
它表明恒容过程的热等于系统热力学能的变化，也就是说，只要确定了过程恒容和只做体积功的特点，Q就只决定于系统的初末状态。
在敞口容器中进行的化学反应就是恒压过程。
所谓恒压是指系统的压强p等于环境压强p外，并保持恒定不变，即p=p外=常数。
由于过程恒压且只做体积功，所以：
W=W体积=-p外(V2-V1)=-(p2V2-p1V1)
其中W为外界对系统做的功，所以系统对外做功为负。
压强乘以体积的改变量是系统对外做的功，可以按照p=F/S，V=Sh，∴Fh=pV来理解。
将其代入热一定律表达式得：
Q=ΔU-W=U2-U1+(p2V2-p1V1)=(U2+p2V2)-(U1+p1V1)
因为U+pV是状态函数（即状态量）的组合（即一个状态只有一个热力学能U，外界压强p和体积V），所以将它定义为一个新的状态函数——焓，并用符号H表示，所以上式可变为：
Q=H2-H1=ΔH
它表明恒压过程中的热等于系统焓的变化，也就是说，只要确定了过程恒压且只做体积功的特点，Q就只决定于系统的初末状态。
焓的物理意义可以理解为恒压且只做体积功的特殊条件下，Q=ΔH，即反应的热量变化。
因为只有在此条件下，焓才表现出它的特性。
例如恒压下对物质加热，则物质吸热后温度升高，ΔH>0，所以物质在高温时的焓大于它在低温时的焓。
又如对于恒压下的放热化学反应，ΔH<0，所以生成物的焓小于反应物的焓。
多数对焓熵的计算都是基于查表利用插值法得到的近似值，可用的软件也很多，但当前网络上比较流行的“Easyquery焓熵表1.0”在计算饱和区域附近的焓熵值时会出现很大的误差，甚至在饱和区域附近的过热蒸汽焓值比饱和蒸汽的焓值还要低，所以要慎用。
2、定义式
焓的定义式为：H=U+PV
即一个体系的内能与体系的体积和外界施加于体系的压强的乘积之和，但要注意这里压力与体积的乘积PV 不是体积功。
系统的状态一定，则系统的U,P,V均确定，系统的H也就确定，故焓H是状态函数，其单位为J。
因为一定状态下系统的热力学能不知道，所以状态下的焓也不知道。
U是广度量，PV是广度量，由：H=U+PV可知焓是广度量，但摩尔焓Hm=H/n和质量焓（比焓）h=H/m均是强度量，两者的单位分别为J .mol-1和J .kg-1 。
对于常压下，焓的定义式子又可以写成：Q=ΔU+pΔV
所以常压下焓的变化量就是热量的变化。
比焓
1、定义：指空气中含有的总热量，简称焓。
1kg或者1mol工质的焓称为比焓，用h表示，即h = u + pv，对应的单位是J/kg 或者J/mol.
78K时，h=6.02kj/kg
300K时，h=79.6kj/kg
熵
物理学上指热能除以温度所得的商，标志热量转化为功的程度。
1、熵是体系的状态函数，其值与达到状态的过程无关；
2、熵的定义式是：dS=dQ/T，因此计算某一过程的熵变时，必须用与这个过程的始态和终态相同的过程的热
效应dQ来计算。
（注：如果这里dQ写为dQR则表示可逆过程热效应，R为reversible；dQ写为dQI 为不可逆过程的热效应，I为Irreversible。
）。