热力学第一定律小结2014
热力学第一定律总结
热力学第一定律
理想气体P,V,T 变化过程的计算
能量守恒与转化定律可表述为：自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同形式，能够从一种形式转化为另一种形式，但在转化过程中，能量的总值不变。
第一定律的数学表达式:
∆U = Q + W 对微小变化： d U =δQ +δW
1.热力学第二定律：通过热功转换的限制来研究过程进行的方向和限度。
2.热力学第二定律文字表述：第二类永动机是不可能造成的。
（从单一热源吸热使之完全变为功而不留下任何影响。
）
3.热力学第二定律的本质: 一切自发过程，总的结果都是向混乱度增加的方向进行(a.
热与功转换的不可逆性; b.气体混合过程的不可逆性; c.热传导过程的不可逆性)
4.热力学第二定律的数学表达式：Clausius 不等式 d Q S T
δ≥
热力学第三定律
普朗克假设经路易斯和吉布逊修正后，可表述为：“在OK 时任何纯物质的完美晶体 的熵值等于零。
”这是热力学第三定律的一种表达形式。
由于Sm*(0K)=0，所以式(4-17)就变为
(4-23)
这表明，只要测得热容Cp和其它量热数据，便可计算出物质在温度丁时的熵值，从而使化学反应熵变的计算问题得到解决。
热力学第三定律还有其他表达形式，如：“不可能用有限的手续把一物体的温度降低到OK”，此即OK不能达到原理。
热力学第一定律总结
热力学第一定律理想气体P,V,T 变化过程的计算过程W Q∆U∆H定T 、可逆12V V nnRT - 12V V nnRT定T 、对抗恒定P suVp su ∆-Vp su ∆恒PV p ∆-⎰21,T T m p dTnC⎰21,T T m V dTnC⎰21,T T m p dTnC恒V⎰21,T T m V dTnC⎰21,T T m V dTnC⎰21,T T m p dTnC 绝热⎰21,T T m V dTnC⎰21,T T m V dTnC⎰21,T T m p dTnC能量守恒与转化定律可表述为：自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同形式，能够从一种形式转化为另一种形式，但在转化过程中，能量的总值不变。
第一定律的数学表达式:∆U = Q + W 对微小变化： d U =δQ +δW1.热力学第二定律：通过热功转换的限制来研究过程进行的方向和限度。
2.热力学第二定律文字表述：第二类永动机是不可能造成的。
（从单一热源吸热使之完全变为功而不留下任何影响。
）3.热力学第二定律的本质: 一切自发过程，总的结果都是向混乱度增加的方向进行(a.热与功转换的不可逆性; b.气体混合过程的不可逆性; c.热传导过程的不可逆性)4.热力学第二定律的数学表达式：Clausius 不等式 d Q S Tδ≥热力学第三定律普朗克假设经路易斯和吉布逊修正后，可表述为：“在OK 时任何纯物质的完美晶体 的熵值等于零。
”这是热力学第三定律的一种表达形式。
由于Sm*(0K)=0，所以式(4-17)就变为(4-23)这表明，只要测得热容Cp和其它量热数据，便可计算出物质在温度丁时的熵值，从而使化学反应熵变的计算问题得到解决。
热力学第三定律还有其他表达形式，如：“不可能用有限的手续把一物体的温度降低到OK”，此即OK不能达到原理。
热力学第一定律总结
热力学第一定律总结热力学第一定律是热力学中非常重要的基本定律之一，通常也被称为能量守恒定律。
它规定了一个物体或系统的能量不会凭空消失或产生，而是在各种形式之间转化。
这个定律提供了热力学研究的基础，并与我们日常生活中的能量转换问题密切相关。
热力学第一定律的表达形式可以归纳为以下几种：1. ΔU = Q - W其中，ΔU表示系统内部能量的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外界做功。
这个等式表示了能量守恒的关系，也可以理解为“能量的增加等于吸收的热量减去对外界做的功”。
2. ΔU = Q + W在有些文献中，也会将上述等式稍微改写为ΔU = Q + W。
这种表述形式更强调了热力学第一定律中能量转换的双向性，即系统既可以吸收热量又可以释放热量，既可以对外界做功又可以接受外界对其做功。
热力学第一定律的应用范围非常广泛，下面将从几个不同的角度对其进行探讨：1. 能量守恒热力学第一定律表明了系统内部能量的守恒性质，即系统能量的增加等于吸收的热量减去对外界做的功。
根据这个定律，我们可以研究能量在不同形式之间的转化和传递，例如热能转化为机械能、化学能转化为热能等等。
这对于能源利用和能量转换的优化具有重要意义。
2. 热机和循环过程热力学第一定律为研究热机和循环过程提供了理论基础。
热机是将热能转化为机械能的装置，例如蒸汽机、汽车发动机等。
根据热力学第一定律，我们可以分析和计算热机的效率，进而设计更加高效的热机。
循环过程是指在一定压力下物质的定量循环往复过程，例如卡诺循环。
热力学第一定律可以帮助我们深入了解不同循环过程中能量的转换规律。
3. 热传导和传热过程热力学第一定律也与传热过程密不可分。
传热是指物体之间由于温度差而发生的热量传递现象，包括热传导、对流传热和辐射传热。
根据热力学第一定律，我们可以分析和计算热传导过程中的能量损失或增益，为保温设计和能量利用提供依据。
总之，热力学第一定律是热力学研究的基本定律，表明能量在不同形式之间的转换和传递是有一定规律的。
热力学第一定律总结
热力学第一定律总结这个定律的意义在于，系统中的能量可能从一种形式转化为另一种形式，但总的能量量不变。
这是个基本的能量守恒原理。
在这个表达式中，正数的变化量表示系统向外部传递能量，负数的变化量表示能量从外部传递到系统内部。
通过热力学第一定律，我们可以计算系统内能的变化，了解能量转化的过程。
以下是热力学第一定律的一些重要概念和应用：1.内能：内能是一个系统的能量总量，包括系统的热能和势能。
内能的变化可以通过热力学第一定律进行计算，可以用来分析系统的能量转化和传递过程。
2.热量：热量是能量的一种形式，存在于物体的热运动中。
热量通过传导、辐射和对流等方式在系统中传递。
热量的传递会导致系统内能的变化，从而影响系统的温度和热力学性质。
3.功：功是指物体受到外力作用而移动的能量转化形式。
除了力对物体施加的机械功，还有压力对体积产生的体积功，电场对电荷做的电功等等。
功可以是正的，也可以是负的，取决于能量是从系统内部流出还是流入。
4.热效率：热效率是衡量一个能量转化过程的效率的指标。
通过计算输入和输出的能量量，热效率可以判断一个过程的能量损失情况。
热工业中，提高热效率对于节约能源和保护环境非常重要。
5.热力学循环：热力学循环是指一个系统在不同温度下进行的一系列热力学过程，最终回到初始状态的过程。
根据热力学第一定律，一个热力学循环的总内能变化为零，这是因为系统回到初始状态时，其内能不变。
6.工程应用：热力学第一定律的理论可应用于工程实践中，例如燃烧过程、汽车引擎、电力发电和制冷等。
通过热力学第一定律的分析，可以确定能量转化的效果和系统的工作原理，从而提高工程设计的效率和可靠性。
总结起来，热力学第一定律是能量守恒定律，描述了能量在系统中的转化和传递过程。
它是热力学中最基本的定律之一，对于能量问题的研究和解决具有重大的意义。
通过对热力学第一定律的深入理解和应用，可以分析能量转化的过程、计算系统的内能变化，为工程设计和能源管理等领域提供指导和改进的方向。
物理化学热力学第一定律总结
物理化学热力学第一定律总结热力学第一定律是热力学中最基本的定律之一，并且与能量守恒原理密切相关。
它陈述了一个闭合系统内部的能量转换过程。
根据热力学第一定律，能量是不能从真空中产生的，也不能消失，它只能在系统内部进行转化。
该定律可以用以下公式表达：ΔU=Q-W其中，ΔU表示系统内部能量的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外界做的功。
这个公式说明了能量的守恒，即系统吸收的热量和对外界做的功之和等于系统内部能量的变化。
当系统从外界吸收热量时，其内部能量会增加，而当系统对外界做功时，其内部能量会减少。
这种能量的转化是一个相互依存的过程，可以通过热力学第一定律进行描述。
热力学第一定律的应用十分广泛，并且在实际问题中具有重要的意义。
以下是热力学第一定律在不同领域的应用：1.在化学反应中，热力学第一定律可以用来计算反应的焓变。
通过测量反应前后系统吸收或释放的热量，可以计算出反应的焓变，从而了解反应的能量转化和方向。
2.在工程领域，热力学第一定律常用于能量转换设备的设计和优化中。
例如，蒸汽轮机、内燃机和制冷机等能量转换系统的效率可以通过热力学第一定律进行评估和计算。
3.在生物学领域，热力学第一定律可以用于研究生物体内的能量转化过程。
例如，通过测量生物体吸收的热量和对外界做的功，可以计算出生物代谢的能量转换效率。
热力学第一定律的重要性在于揭示了能量守恒的基本原理，为能量转化和能量利用提供了基础理论支持。
它对于研究和解决实际问题具有重要指导意义。
热力学第一定律的应用可以帮助我们评估能量转换过程的效率，优化能量利用方式，并促进可持续发展。
总之，物理化学热力学第一定律表述了能量守恒的原则，描述了能量转化和能量守恒的过程。
它在化学、工程、生物等领域具有广泛的应用，并对能量转换和利用提供了理论支持。
热力学第一定律的理解和应用可以帮助我们更好地理解能量转换过程，优化能量利用方式，并实现可持续发展的目标。
热力学第一定律基本概念和重点总结
热力学第一定律基本概念和重点总结1.能量的守恒性：热力学第一定律表明，能量是守恒的，即在一个封闭的系统中，能量的总量保持不变。
能量可以从一个物体或者系统转移到另一个物体或者系统，但总能量不会减少或者增加。
2.系统的内能：内能是指一个物体或者系统所具有的全部微观状态的总和。
内能包括物体的动能、势能和分子之间的相互作用能等。
根据热力学第一定律，一个封闭的系统内能的变化等于从系统中吸收的热量和对系统做功的总和。
3.热量的传递：热量是由一个物体传递给另一个物体的能量。
热量的传递方式可以是热传导、热辐射和对流传热。
热传导是指热量通过物体内部的分子传递，热辐射是指以电磁波的形式传输热量，而对流传热是指通过流体的传动使热量传递。
根据热力学第一定律，传递给系统的热量可以增加系统的内能。
4.对系统做功：对系统做功是指外界对系统施加的力使系统发生位移，并且力和位移的乘积。
根据热力学第一定律，系统对外界做功会减少系统的内能。
5.热机和热量机：热力学第一定律还涉及到热机和热量机的工作原理。
热机是指通过吸收热量和释放热量来进行功的装置，如蒸汽机。
热量机是指通过从高温热源吸热、向低温热源放热，转化热能为机械能的系统。
6.等价性原理：热力学第一定律也称为能量守恒定律，它表明能量在物质体系中的转化与传递。
热力学第一定律的另一个重点是等价性原理，它说明有功过程可以相互转换为无功过程。
例如，机械能可以转化为热能，热能也可以转化为机械能。
总结起来，热力学第一定律是热力学的基本定律之一，它表明能量在物质体系中的传递与转化。
重点概念包括能量的守恒性、系统的内能、热量的传递、对系统做功、热机和热量机的工作原理以及等价性原理。
了解和理解热力学第一定律对于理解能量转化与传递以及热力学过程具有重要意义。
物理化学热力学第一定律知识点总结
物理化学热力学第一定律知识点总结篇一：哇塞！同学们，你们知道吗？物理化学中的热力学第一定律可太神奇啦！先来说说什么是热力学第一定律吧。
就好像我们存钱，赚的钱加上原来有的钱，减去花掉的钱，剩下的就是我们现在拥有的钱。
在热力学里呀，能量也是这样！系统从外界吸收的热量，加上系统内能的增加量，就等于系统对外界所做的功。
这是不是有点像一个能量的“账本”？比如说，我们骑自行车。
我们用力蹬车，就相当于给车子输入了能量，这就好比系统从外界吸收热量。
车子跑得越来越快，动能增加，这就好像系统内能增加啦。
而车子克服阻力前进，这就是系统对外做功。
再想想冬天我们取暖的暖手宝。
插上电，暖手宝吸收电能转化为热能，我们握着它感觉越来越暖和，这不就是能量的转化和传递嘛！还有哦，老师给我们讲过一个实验。
一个封闭的容器里有气体，我们对气体加热，气体的温度升高，内能增加，同时气体膨胀推动活塞做功。
这难道不神奇吗？这不就完美地体现了热力学第一定律嘛！我和同桌讨论这个的时候，他还一脸迷糊呢！我就跟他说：“你想想啊，要是没有能量的输入和转化，这世界得多无聊啊！”他听了，恍然大悟地点点头。
在我们日常生活中，到处都有热力学第一定律的影子。
像汽车发动机燃烧汽油产生动力，发电厂利用燃料发电，甚至我们吃饭获得能量来活动，都是遵循这个定律的呀！所以说，热力学第一定律真的超级重要！它让我们明白了能量是不会凭空产生和消失的，只会从一种形式转化为另一种形式。
我们一定要好好学习它，这样才能更好地理解这个神奇的世界！篇二：哇塞！同学们，你们知道吗？物理化学里的热力学第一定律可太神奇啦！咱们先来说说什么是热力学第一定律。
就好像我们兜里的零花钱，花出去多少，剩下多少，总得有个说法吧？热力学第一定律就是这么个道理！它说的是能量不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化成另一种形式。
这就好比我们玩的积木，从搭成小房子变成搭成小汽车，积木的数量可一点儿没变，只是样子变啦！那怎么理解这个定律呢？想象一下，我们骑自行车，我们用力蹬车，消耗了身体里的能量，车就跑起来啦！这时候，身体里的化学能就变成了车的动能，这不就是能量的转化吗？再比如，冬天我们搓搓手，手会变热，这是因为摩擦产生了热能，这不也是能量在变来变去吗？老师给我们讲这个定律的时候，还举了好多例子。
热力学第一定律知识点总结
热力学第一定律知识点总结热力学第一定律，也被称为能量守恒定律，是热力学中最基本也最重要的定律之一。
它描述了能量的守恒原理，即能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
本文将对热力学第一定律的几个核心知识点进行总结，帮助读者理解和应用这一重要定律。
1. 能量守恒定律热力学第一定律是基于能量守恒定律的原理，它表明能量在系统中的总量守恒。
能量可以以多种形式存在，包括热能、机械能、化学能等。
根据第一定律，能量从一个系统转移到另一个系统时，总能量保持不变。
2. 内能和热量内能是物质系统所具有的能量总量，包括分子间势能和分子内能量。
内能可以通过热量的传递进行改变。
热量是指能量由高温物体传递到低温物体的过程，它可以增加或减少系统的内能。
3. 等内能过程等内能过程是指系统的内能保持不变的过程。
在等内能过程中，系统可能发生其他形式的能量转化，比如从热能到机械能的转化。
根据热力学第一定律，等内能过程中输入和输出的能量必须相等。
4. 功和能量转化功是指力对物体施加的作用导致物体发生移动的过程中所做的能量转化。
功可以改变系统的内能，从而遵循热力学第一定律的原则。
例如，当气体在容器中膨胀时，外界对气体所做的功会增加气体的内能。
5. 热容和热容量热容是指物体吸收单位热量时温度的变化量。
热容量是指物体吸收或释放的热量与温度变化之间的关系。
热容和热容量可以用来量化系统对热量的响应以及系统内能的变化。
6. 等压和等体过程等压过程是指物体在恒定压力下发生的过程，例如，蒸汽锅炉中水的加热过程。
在等压过程中，系统的内能改变等于输入或输出的热量减去所做的功。
同样地，等体过程是指物体的体积保持不变的过程。
总结：热力学第一定律是热力学中的核心原理，它描述了能量的守恒以及能量在系统中的转化。
通过理解和应用热力学第一定律，我们能够分析和解释能量的转移过程，进而更好地理解和掌握热力学的基本概念和定律。
在实际应用中，热力学第一定律也为工程领域提供了重要的理论基础，例如在能源利用和转化、热机工作原理等方面发挥着关键作用。
第一章热力学第一定律章总结
第一章热力学第一定律本章主要公式及其使用条件一、热力学第一定律W Q U +∆＝ W Q dU δδ+=热力学中规定体系吸热为正值，体系放热为负值；体系对环境作功为负值，环境对体系作功为正值。
功分为体积功和非体积功。
二、体积功的计算体积功：在一定的环境压力下，体系的体积发生改变而与环境交换的能量。
体积功公式⎰⋅-=dV p W 外 1 气体向真空膨胀：W ＝0 2气体在恒压过程：)(12 21V V p dV p W V V --=-=⎰外外3理想气体等温可逆过程：2112ln lnp p nRT V V nRT W -=-= 4理想气体绝热可逆过程：)(12,T T nC W U m V -=∆＝理想气体绝热可逆过程中的p ，V ，T 可利用下面两式计算求解1212,ln ln V V R T T C m V -=21,12,ln lnV V C p p C m p m V =三、热的计算热：体系与环境之间由于存在温度差而引起的能量传递形式。
1. 定容热与定压热及两者关系定容热：只做体积功的封闭体系发生定容变化时， U Q V ∆= 定压热：只做体积功的封闭体系定压下发生变化， Q p = ΔH定容反应热Q V 与定压反应热Q p 的关系：V p Q Q V p ∆+= nRT U H ∆+∆=∆n ∆为产物与反应物中气体物质的量之差。
或者∑+=RT g Q Q m V m p )(,,ν ∑+∆=∆RT g U Hm m)(ν式中∑)(g ν为进行1mol 反应进度时，化学反应式中气态物质计量系数的代数和。
2.热容 1.热容的定义式dTQ C δ=dT Q C VV δ=dT Q C pp δ=n CC VmV =,n C C p m p =, C V ，C p 是广度性质的状态函数，C V ，m ，C p,m 是强度性质的状态函数。
2.理想气体的热容对于理想气体 C p ,m － C V ,m =R 单原子理想气体 C V ，m = 23R ；C p ,m = 25R 双原子理想气体 C V ,m =25R ；C p ,m = 27R 多原子理想气体： C V ,m = 3R ；C p ,m = 4R通常温度下，理想气体的C V ,m 和C p,m 均可视为常数。
热力学第一定律总结（精选3篇）
热力学第一定律总结（精选3篇）以下是网友分享的关于热力学第一定律总结的资料3篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。
[热力学第一定律总结篇一]第一章热力学第一定律1、热力学三大系统：（1）敞开系统：有物质和能量交换；（2）密闭系统：无物质交换，有能量交换；（3）隔绝系统（孤立系统）：无物质和能量交换。
2、状态性质（状态函数）：（1）容量性质（广度性质）：如体积，质量，热容量。
数值与物质的量成正比；具有加和性。
（2）强度性质：如压力，温度，粘度，密度。
数值与物质的量无关；不具有加和性，整个系统的强度性质的数值与各部分的相同。
特征：往往两个容量性质之比成为系统的强度性质。
3、热力学四大平衡：（1）热平衡：没有热隔壁，系统各部分没有温度差。
（2）机械平衡：没有刚壁，系统各部分没有不平衡的力存在，即压力相同（3）化学平衡：没有化学变化的阻力因素存在，系统组成不随时间而变化。
（4）相平衡：在系统中各个相（包括气、液、固）的数量和组成不随时间而变化。
4、热力学第一定律的数学表达式：U = Q + W Q为吸收的热（+），W为得到的功（+）。
12、在通常温度下，对理想气体来说，定容摩尔热容为：单原子分子系统CV,m=32R双原子分子（或线型分子）系统CV,m=52R多原子分子（非线型）系统CV,m62R 3R定压摩尔热容：单原子分子系统Cp,mR双原子分子（或线型分子）系统Cp,m C V,m RCp,m 72R多原子分子（非线型）系统Cp,m 4R可以看出：Cp,m C V,m R13、Cp,m的两种经验公式：Cp,m a b T c T2 （T是热力学温度，a,b,c,c’是经Cp,m a b Tc’T2验常数，与物质和温度范围有关）14、在发生一绝热过程时，由于 Q 0，于是dU W 理想气体的绝热可逆过程，有：nCV,mdT p dV CV,mln T2T1R lnVV1CV,mlnp2p1Cp,mlnV1V2pV常数 =Cp,mCV,m>1.15、焦耳汤姆逊系数： J-T=(T p)HJ-T＞0 经节流膨胀后，气体温度降低；J-T＜0 经节流膨胀后，气体温度升高； J-T=0 经节流膨胀后，气体温度不变。
热力学第一定律小结
一 种 广 度 性 质＝ 另一种广度性质
强
度
性
质
，
如Vm
V n
,
ρ
m V
等
7/31/2024
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3、相的定义 系统中物理性质及化学性质均匀的部分。 均相系统；非均相系统
4、系统的状态和状态函数
系统的状态是指系统所处的样子。 系统的宏观性质称为系统的状态函数。 当系统的状态变化时，状态函数的改变量只决定于系统 的始态和终态，而与变化的过程或途径无关。
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10. 同一温度下，同一气体物质的等压摩尔热容Cp与 等容摩尔热容CV之间存在 （ ）。
(1)Cp < CV (3)Cp = CV
(2) Cp > CV (4) 难以比较
11. 对于双原子理想气体其 C p / CV 应等于 （ ）。
① 1.40
②1.67
③1.00
④2.00
过程
W= - pex V
Q
U
T2 T1
nCV
,mdT
H
T T1
2
nC
p,mdT
恒
pex=0 (自由膨胀)
0
0
温
过
pex=0 =C (恒外压)
- pex(V2-V1) pex(V2-V1)
0
0
程
pex=p+dp (可逆过程) -nRTln(V2/V1) nRTln(V2/V1)
恒压过程ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱpex=p =C 恒容过程
W pamb dV
W pamb dV
②、恒外压过程
W pamb V2 V1
③、理想气体恒压过程
W pV2 V1 nR(T2 T1 )
热学中的热力学第一定律与第二定律知识点总结
热学中的热力学第一定律与第二定律知识点总结热学是物理学中的一个重要分支，它研究的是热量的传递与能量的转化规律。
在热学中，热力学是一个核心概念，其中第一定律和第二定律是热力学的基本原理。
本文将对热学中的热力学第一定律和第二定律的知识点进行总结。
一、热力学第一定律热力学第一定律，也称作能量守恒定律，是热学中最基本的定律之一。
它表明在一个封闭系统中，能量的增加等于系统对外界做功与接受热量的总和。
1. 系统能量的变化根据热力学第一定律，系统的能量变化可以表示为：△U = Q - W其中，△U表示系统内能的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外界做的功。
系统内能的变化等于系统吸收的热量减去系统对外界做的功。
2. 热力学过程中的能量转化在热力学过程中，能量可以以热量的形式传递或以功的形式进行转化。
根据热力学第一定律，系统对外界所做的功等于系统由外界吸收的热量减去系统内能的增加。
3. 等温过程和绝热过程等温过程是指系统和外界保持恒温的过程，这时系统内能的增加等于系统吸收的热量。
绝热过程是指系统与外界不进行任何热量的交换，这时系统对外界所做的功等于系统内能的增加。
二、热力学第二定律热力学第二定律是热学中另一个重要的定律，它表明热量自然地从高温物体转移到低温物体，而不会自发地由低温物体转移到高温物体。
1. 热量传递的方向根据热力学第二定律，热量只能由高温物体传递到低温物体，不会自发地由低温物体传递到高温物体。
这是因为热量自然地流动，而自然地流动的方式是从高温到低温。
2. 热力学过程的不可逆性根据热力学第二定律，热力学过程具有一定的不可逆性，即热量不可能完全转化为功而不产生其他形式的能量损失。
这是因为热量传递的过程中会有一定的熵增加，从而导致能量转化的不可逆性。
3. 热力学第二定律的表述热力学第二定律有多种不同的表述方式，其中最常见的是克劳修斯表述和开尔文表述。
克劳修斯表述强调了不可逆性的存在，开尔文表述则强调了热量流动的方向性。
热力学第一定律小结
第一章 热力学第一定律核心内容：能量守恒 ΔU=Q+W主要内容：三种过程（单纯pVT 变化、相变、化学反应）W 、Q 、ΔU 、ΔH 的计算一、内容提要1．热力学第一定律与状态函数（1）热力学第一定律： ΔU=Q+W （封闭系统） 用途：可由ΔU ，Q 和W 中的任意两个量求第三个量。
（2）关于状态函数（Z ）状态函数：p 、V 、T 、U 、H 、S 、A 、G ……的共性： ①系统的状态一定，所有状态函数都有定值；②系统的状态函数变化值只与始终态有关，而与变化的途径无关。
用途：在计算一定始终态间的某状态函数增量时，为了简化问题，可以撇开实际的复杂过程，设计简单的或利用已知数据较多的过程进行计算。
ΔZ （实）=ΔZ （设）。
这种方法称为热力学的状态函数法。
③对于循环过程，系统的状态函数变化值等于零，即ΔZ =0。
此外，对于状态函数还有如下关系：对于组成不变的单相封闭系统，任一状态函数Z 都是其他任意两个独立自变量（状态函数）x 、y 的单值函数，表示为Z=Z(x 、y)，则dy y Z dx x Z dZ xy ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=，)(Z y y x x Z x Z y 循环关系式1-=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ )(xy Z y x Z 尤拉关系式∂∂∂=∂∂∂22 注意：因为W 和Q 为途径函数，所以Q 和W 的计算必须依照实际过程进行。
⎰-=21V V e dV p W ，其中e p 为环境压力。
Q 由热容计算或由热力学第一定律求得。
将热力学第一定律应用于恒容或恒压过程，在非体积功为零（即0=f W ）的情况下有：Q V =ΔU ，Q p =ΔH （H 的定义：H=U+pV ）。
此时，计算Q v 、Q p 转化为计算ΔU 、ΔH ，由于U 、H 的状态函数性质，可以利用上面提到的状态函数法进行计算。
下面1（p 1,V 1,T 1） （p'1,V 1,T 2） 2（p 2,V 2,T 2） （p 1,V'1,T 2） VT 就三种常见的过程进行展开。
热力学第一定律总结
热一定律总结一、 通用公式ΔU = Q + W绝热： Q = 0,ΔU = W 恒容W ’=0：W = 0,ΔU = Q V恒压W ’=0：W =-p ΔV =-ΔpV ,ΔU = Q -ΔpV ΔH = Q p 恒容+绝热W ’=0 ：ΔU = 0 恒压+绝热W ’=0 ：ΔH = 0焓的定义式：H = U + pV ΔH = ΔU + ΔpV典型例题：思考题第3题,第4题;二、 理想气体的单纯pVT 变化恒温：ΔU = ΔH = 0变温： 或或如恒容,ΔU = Q ,否则不一定相等;如恒压,ΔH = Q ,否则不一定相等;C p , m – C V , m = R双原子理想气体：C p , m = 7R /2, C V , m = 5R /2 单原子理想气体：C p , m = 5R /2, C V , m = 3R /2典型例题：思考题第2,3,4题书、三、 凝聚态物质的ΔU 和ΔH 只和温度有关或 典型例题：书四、可逆相变一定温度T 和对应的p 下的相变,是恒压过程ΔU ≈ ΔH –ΔnRTΔn ：气体摩尔数的变化量;如凝聚态物质之间相变,如熔化、凝固、转晶等,则Δn = 0,ΔU ≈ ΔH ;ΔU = n C V, m d T T 2T1 ∫ ΔH = n C p, md T T2 T1∫ ΔU = nC V, m T 2-T 1 ΔH = nC p, m T 2-T 1ΔU ≈ ΔH = n C p, m d TT 2T 1∫ΔU ≈ ΔH = nC p, m T 2-T 1ΔH = Q p = n Δ H m α βkPa 及其对应温度下的相变可以查表; 其它温度下的相变要设计状态函数不管是理想气体或凝聚态物质,ΔH 1和ΔH 3均仅为温度的函数,可以直接用C p,m 计算;或典型例题：作业题第3题 五、化学反应焓的计算其他温度：状态函数法ΔU 和ΔH 的关系：ΔU = ΔH –ΔnRT Δn ：气体摩尔数的变化量;典型例题：思考题第2题典型例题：见本总结“十、状态函数法;典型例题第3题” 六、体积功的计算通式：δW = -p amb ·d V恒外压：W = -p amb ·V 2-V 1Δ H m T = ΔH 1 +Δ H m T 0 + ΔH 3α ββα Δ H m TαβΔH 1ΔH 3Δ H m T 0α β可逆相变K:ΔH = nC p, m T 2-T 1ΔH = n C p, m d T T 2T1∫恒温可逆可逆说明p amb = p ：W = nRT ·ln p 2/p 1 = -nRT ·ln V 2/V 1 绝热可逆：pV γ= 常数γ = C p , m /C V , m ; 利用此式求出末态温度T 2,则W =ΔU = nC V , m T 2 – T 1或：W = p 2V 2 – p 1V 1/ γ–1典型例题： 书,作业第1题 七、p -V 图斜率大小：绝热可逆线 > 恒温线 典型例题：如图,A→B 和A→C 均为理想气体变化过程,若 B 、C 在同一条绝热线上,那么U AB 与U AC 的关系是： A U AB > U AC ； B U AB < U AC ； C U AB =U AC ； D 无法比较两者大小;八、可逆过程可逆膨胀,系统对环境做最大功因为膨胀意味着p amb ≤ p ,可逆时p amb 取到最大值p ；可逆压缩,环境对系统做最小功; 典型例题：1 mol 理想气体等温313 K 膨胀过程中从热源吸热600 J,所做的功仅是变到相同终态时最大功的1/10,则气体膨胀至终态时,体积是原来的___倍;九、求火焰最高温度： Q p = 0, ΔH = 0求爆炸最高温度、最高压力：Q V = 0, W = 0 ΔU = 0 典型例题：见本总结“十、状态函数法;典型例题第3题” 十、状态函数法重要设计途径计算系统由始态到终态,状态函数的变化量; 典型例题：1、 将及Θ的水汽100 dm 3,可逆恒温压缩到10 dm 3,试计算此过程的W,Q 和ΔU ;2、 1mol 理想气体由2atm 、10L 时恒容升温,使压力到20 atm;再恒压压缩至体积为1L;求整个过程的W 、Q 、ΔU 和ΔH ;3、 298K 时,1 mol H 2g 在10 mol O 2g 中燃烧H 2g + 10O 2g = H 2Og + g恒容过程恒压过程p 恒温过程绝热可逆过程p V已知水蒸气的生成热Δr H m H2O, g = kJ·mol-1, C p,m H2 = C p,m O2 = J·K-1·mol-1,C p,m H2O = J·K-1·mol-1.a)求298 K时燃烧反应的Δc U m；b)求498 K时燃烧反应的Δc H m；c)若反应起始温度为298 K,求在一个密封氧弹中绝热爆炸的最高温度;十、了解节流膨胀的过程并了解节流膨胀是绝热、恒焓过程典型例题：1、理想气体经过节流膨胀后,热力学能____升高,降低,不变2、非理想气体的节流膨胀过程中,下列哪一种描述是正确的：A Q = 0,H = 0,p < 0 ；B Q = 0,H < 0,p < 0 ；C Q > 0,H = 0,p < 0 ；D Q < 0,H = 0,p < 0 ;十一、其他重要概念如系统与环境,状态函数,平衡态,生成焓,燃烧焓,可逆过程等,无法一一列举典型例题：1、书2、体系内热力学能变化为零的过程有：A 等温等压下的可逆相变过程B 理想气体的绝热膨胀过程C 不同理想气体在等温等压下的混合过程D 恒容绝热体系的任何过程十二、本章重要英语单词system 系统surroundings 环境state function 状态函数equilibrium 平衡态open/closed/isolated system 开放/封闭/隔离系统work 功heat 热energy 能量expansion/non-expansion work 体积功/非体积功free expansion 自由膨胀vacuum 真空thermodynamic energy/internal energy 热力学/内能perpetual motion machine 永动机The First Law of Thermodynamics热力学第一定律heat supplied at constant volume/pressure 恒容热/恒压热adiabatic 绝热的diathermic 导热的exothermic/endothermic 放热的/吸热的isothermal 等温的isobaric 等压的heat capacity 热容heat capacity at constant volume/pressure 定容热容/定压热容enthalpy 焓condensed matter 凝聚态物质phase change 相变sublimation 升华vaporization 蒸发fusion 熔化reaction/formation/combustion enthalpy反应焓/生成焓/燃烧焓extent of reaction 反应进度Kirchhoff’s Law 基希霍夫公式reversible process 可逆过程Joule-Thomson expansion 焦耳-汤姆逊膨胀/节流膨胀isenthalpic 恒焓的。
热力学第一定律公式总结
热力学第一定律公式总结热力学第一定律公式的总结热力学第一定律是能量守恒定律，它是热力学中最基本的定律之一。
它表明能量在物理系统中的转化和传递是受到一定的限制的。
根据热力学第一定律，能量在一个封闭系统中不能被创造或者消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
这个定律可以总结为一个简单的公式：ΔU = Q - W其中，ΔU表示系统内部能量的变化，Q表示系统吸收的热量，W 表示系统对外做功。
这个公式可以理解为系统的内部能量的变化等于系统吸收的热量减去系统对外做的功。
根据这个公式，我们可以进一步理解热力学第一定律的含义和应用。
热力学第一定律表明能量的转化和传递在系统中是受到一定限制的。
能量不能从无到有地产生，也不能消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
这意味着能量的总量是恒定的，只是在不同的形式之间进行转换。
比如，当我们吃食物时，身体会将食物中的化学能转化为机械能和热能。
这个过程中，食物中的化学能并没有消失，而是转化为了身体的内部能量。
热力学第一定律还表明了能量的转化是通过热量和功两种方式进行的。
热量是能量的一种形式，是由温度差引起的能量传递。
当系统吸收热量时，热量会增加系统的内部能量。
而功是由力对物体的位移所做的功，是能量的另一种形式。
当系统对外做功时，系统的内部能量会减少。
热力学第一定律指出了热量和功之间的关系，通过这个关系可以计算出系统的内部能量的变化。
热力学第一定律广泛应用于各个领域。
在工程领域中，热力学第一定律被用于热机和制冷系统的分析和设计。
热力学第一定律也被用于分析化学反应中的能量变化。
在生物学中，热力学第一定律被用于研究生物体内能量转化的原理。
总之，热力学第一定律是热力学研究中不可或缺的基本定律。
热力学第一定律公式ΔU = Q - W总结了能量在物理系统中的转化和传递是受到一定限制的。
根据这个公式，能量的转化和传递遵循能量守恒的原则，能量不能被创造或者消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
热力学第一定律的应用广泛，涉及到工程、化学、生物等多个领域。
02章_热力学第一定律(小结)
C p BC p,m (B)
如在该温度区间内有物质发生相变，就要分段积分。
T2
T1
C p dT
19.绝热反应——非等温反应
燃烧和爆炸反应的最高温度
计算恒压燃烧反应最高火焰温度的依据是
Q p ΔH 0
。计算恒容爆炸反应的最高温度的依据是 QV ΔU 0 。
第二章 热力学第一定律△U =Q+W 1.各类过程Q、W 、△U 、 △H的计算
B
B H H
过程的焓变为:
H H H
摩尔相变焓为:
H H m n
H 比相变焓为 h m
几种相态间的互相转化关系如下: 气相 晶型 转变 (trs)
固相
固相
熔化(fus) 凝固
对于宏观过程：
pe dV
W pedV
环境的压力 pe
理想气体等温可逆过程
We
V1 nRT ln V2
自由膨胀pe=0,We=0; 恒容过程dV=0,We=0.
对于恒外压过程：
W pe V
pe const
相变化、化学变化 W=-pe(V2-V1)
若A(L)→A(G) W=-pVG=-nRT
f H m （物质，相态，温度）
稳定相态单质本身的标准摩尔生成焓为零。
r Hm
B f H m (B) B
17.标准摩尔燃烧焓
T,100kPa 1mol物质 B
氧气
完全燃烧反应 规定的燃烧产物
标准摩尔燃烧焓 c H m 燃烧产物规定 C H N S Cl CO2(g) H2O(l) N2(g) SO2(g) HCl(aq)
第二章 热力学第一定律 概念及公式总结
2.10.3 化学反应的热效应：
反应物
等压 r H I 0
Qp H
H
、 QV U H
T1 、 p1 、v2 、
T1 、 p1 、 v1
H 3
由于 H 是状态函数，所以
r H1 r H2 r H3
pV 2 n RT1 或 r H rU n RT
nR
k 1 1 1 1 = W 1 V2 V1
nR T2 T 1
1
= W CV T2 T1 （适
（1）
用于理想气体） 2.8.4Carnot
P
A
Tc Th
以上四个过程构成一个可逆循环，系统又回到了始态：
U 0 、 Q W 、 Q Qh QC Qc 0 、
W W1 W2 W3 W4 = W1 W3 （ W2 与 W4 对消）= nRTh ln
v v1 nRTc ln 3 v2 v4
V1 】 V2
Q2 0 、 W2 U 2 nCv ,m dT
Th TC
过程（3） ：等温可逆压缩
v U3 0 、 QC W3 、 W3 v3 pdv nRTc ln
4
V3 、 w3 v4
0 、 QC 0
过程（4） ：绝热可逆压缩
W4 U 4 nCV ,m dT 、 Q4 0 、
1 1 1 1 在等温下当体积变化时 U a 、 H a pVm V V V V m ,1 m ,2 m ,1 m ,2
实际气体的
U U 和 的都不等于零， H 也不等于零 V T p T
热力学第一定律总结
热力学第一定律总结热力学第一定律，也被称为能量守恒定律，是热力学的基础原理之一。
它描述了能量守恒的原理以及能量在热力学系统中的转化。
在研究能量流动和转化过程中，热力学第一定律起着重要的作用。
下面我们将就热力学第一定律进行一些总结和探讨。
1. 能量守恒的基本原理热力学第一定律表明了能量的守恒原理，即能量既不能被创造，也不能被毁灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
在一个孤立系统中，能量的总量是恒定的。
这意味着能量可以在不同的形式之间转化，但总能量量不变。
2. 热力学系统的能量转化热力学第一定律描述了能量在热力学系统中的转化。
在一个封闭系统中，能量可以以各种形式存在，其中包括内能、机械能、热能等。
热力学第一定律指出了能量的转化关系，即能量的增加或减少必然意味着其他形式能量的增加或减少。
3. 内能的变化和热量传递内能是热力学系统中能量的一种形式，它包括了系统的热能和势能。
根据热力学第一定律，内能的变化等于吸收的热量减去系统所做的功。
这表示内能的改变可以通过热量的传递和功的产生来实现。
例如，当一个物体吸收热量时，它的内能增加；而当一个物体做功时，它的内能减少。
4. 热力学第一定律的应用热力学第一定律在许多领域具有广泛的应用。
在工程和能源领域，热力学第一定律被用来研究热力设备（如锅炉、热交换器等）的能量转化效率。
它也被应用于研究化学反应中的能量转化，以及天体物理学中的恒星能量生成等。
热力学第一定律提供了一个基础原理，使得科学家和工程师能够更好地理解和优化能量转化过程。
5. 热力学第一定律的局限性尽管热力学第一定律在能量转化的研究中非常有用，但它并不适用于所有情况。
例如，在微观尺度的系统中，能量的转化可能会受到量子力学效应的影响，其中能量可以以离散的形式存在。
此外，在宇宙学中，热力学第一定律也不能解释整个宇宙的能量起源和宇宙膨胀的问题。
在这些情况下，需要更加深入和细致的研究来描述能量的行为和转化过程。
总结起来，热力学第一定律是热力学研究的基础之一，它描述了能量守恒的原理以及能量在热力学系统中的转化。
物理化学 第二章 热力学第一定律小结
∫
0
其中
β ∆α Cp,m =Cp,m(β) −Cp,m(α)
可逆相变体积功 W = -p环·∆V= - p·∆V
6
化学反应焓变的计算
∆rHm =
θ ∆rHm θ
∑ν ∆ H = −∑ ν ∆ H θ
θ
B f B C
m ,B m ,B
化学反应Qp,m与QV,m的关系 化学反应 理想气体， 理想气体，固、液体： Qp,m - QV,m= p·∆V 液体： 或者∆rHmθ-∆rUmθ= p·∆V 或者
其中 γ =
γ
γ −1
TV
γ −1
= 常数
1− γ
Tp
pV
γ
γ
= 常数
= 常数
C p ,m C V ,m
称为理想气体热容比 称为理想气体热容比
12
理想气体绝热可逆过程体积功的计算 理想气体绝热可逆过程体积功的计算
Wad,r = ∆U = ∫T nCV ,mdT = nCV ,m (T2 − T1 )
R / C p ,m
V1 = V 2
R / CV ,m
11
绝热可逆过程方程式的其它形式： 绝热可逆过程方程式的其它形式：
T 2 V1 = V T1 2 1− γ T 2 p1 γ = p T1 2 p 2 V1 = V p1 2
想 体 理 气
Cp,m −C m = R V,
凝聚态物质 Cp,m≈CV,m
4
过程的Q、 、 、 的计算 封闭系统单纯 pVT 过程的 、W、∆U、∆H的计算
理想气体、凝聚态物质任意 理想气体、凝聚态物质任意pVT过程 过程
∆U = ∫ nCV ,m dT
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(v) 循环过程： 始态＝末态，所有状态函数的改变量
均为零；
(vi) 对抗恒外压过程：pex=Const. (vii) 自由膨胀过程：向真空膨胀，W=0
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③、相变化过程 相变化过程是指系统中发生的聚集态的变化过程。
如液体的汽化、气体的液化、液体的凝固、固体的熔化、固 体的升华、气体的凝华以及固体的不同晶型间的转化等。
一 种 广 度 性 质＝ 另一种广度性质
强
度
性
质
，
如Vm
V n
,
ρ
m V
等
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3、相的定义 系统中物理性质及化学性质均匀的部分。 均相系统；非均相系统
4、系统的状态和状态函数
系统的状态是指系统所处的样子。 系统的宏观性质称为系统的状态函数。 当系统的状态变化时，状态函数的改变量只决定于系统 的始态和终态，而与变化的过程或途径无关。
9、标准摩尔反应焓
r Hmθ B f Hmθ (B, ) B c Hmθ (B, )
式中 f
H
θ m
(B,
)
及
c
H
θ m
(B,
)
分别为相态为β的物质B的标准摩尔
生成焓和标准摩尔燃烧焓。上式适用于ξ=1 mol，在标准
状态下的反应。
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小结 理想气体各过程的U, H, Q及W 的计算
①、定义式 或
W pamb dV
W pamb dV
②、恒外压过程
W pamb V2 V1
③、理想气1 )
④、理想气体恒温可逆过程
W
V2 V1
p dV
nRT
ln( V2
/V1 )
nRT
ln(
p2
/
p1 )
⑤、理想气体绝热过程
W U nCV ,m (T2 T1) 适用于Cv,m为常数的过程。
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2、系统的宏观性质
热力学系统是大量分子、原子、离子等微观粒子组成的宏观
集合体。这个集合体所表现出来的集体行为，如p，V，T， U，H，S，A，G 等叫热力学系统的宏观性质。
分为两类：
强度性质－－系统的性质参数数值与物质的量无关，不具
有加和性。如：p, T 等 容量性质－－系统的性质参数数值与物质的量成正比，有 加和性，如：V, S, U, H, G 等
(iii) 系统和环境能够由终态沿着原来的途径从相反方向步步回 复，直到都恢复到原来状态。
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②、几种主要的pVT变化过程
(i) 恒温过程： (ii) 恒压过程： (iii) 恒容过程： (iv) 绝热过程：
dT 0, T1 T2 Tamb 常 数 dp 0, p1 p2 pamb 常 数
适用于封闭体系的一切过程。
2、焓的定义
H U pV
3、焓变 ①
H U ( pV )
式中△(pV)为pV乘积的增量，不是体积功。
②
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2
H 1 nCp,m dT
理想气体单纯pVT变化的一切过程， 真实气体的恒压变温过程， 纯的液祝体大、家学固习体愉物快质，压天天力进变步化！不大的变温过程。
②、摩尔定压热容和摩尔定容热容
Cp,m Cp / n (Hm / T ) p CV ,m CV / n (Um / T )V
分别适用于无相变变化、无化学变化、非体积功为零的恒 压和恒容过程。
③、
Cp,m CV ,m R
适用于理想气体。
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7、体积功
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6、系统的变化过程与途径 系统的变化过程分pVT变化过程，相变化过程，化学变化过程 可逆过程－－物系内部与环境间在无限接近于平衡时所进行的
过程
可逆过程的特点：
(i) 在整个过程中系统内部无限接近于平衡；
(ii) 在整个过程中，系统与环境的相互作用无限接近于平衡， 因此过程进展无限缓慢；环境的温度、压力与系统的温度、 压力相差甚微，可看做相等；
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8、理想气体可逆绝热过程方程
TV r1 T1V1r1 T2V2r1 C
pV r p1V1r p2V2r C
p1rT r p11rT1r p21rT2r C
上式中， Cp,m / CV ,m称为热容比，适用于Cv,m为常数，理想气 体可逆绝热过程pVT的计算。
第一章 热力学第一定律 小结
一、热力学基本概念 二、主要公式及使用条件
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一、热力学基本概念
1、系统和环境 系统：即研究的对象。 环境： 是系统以外，与之相联系的那部分物质。
系统分为三类： 隔离系统：孤立体系，环境与体系间即无能量交换又无物
质交换 封闭系统：体系与环境无物质交换但有能量交换。 敞开系统：体系与环境即有能量交换又有物质交换。
④、化学变化过程与反应进度
0 νBB
B
νB 即是B 的化学计量数。对产物取正，反应物取负。
反应进度定义为：dξ dnB/νB ，ξ为反应进度，单位：mol
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二、主要公式及使用条件
1、热力学第一定律的数学表示式
U Q W
吸热为正，放热为负。系统得功为正，对环境作功为负。
过程
W= - pex V
Q
U
T2 T1
nCV
,mdT
H
T T1
2
nC
p,mdT
恒
pex=0 (自由膨胀)
0
0
温
过
pex=0 =C (恒外压)
- pex(V2-V1) pex(V2-V1)
0
0
程
pex=p+dp (可逆过程) -nRTln(V2/V1) nRTln(V2/V1)
恒压过程 pex=p =C 恒容过程
-p(V2-V1)
0
nCp,m(T2-T1) nCV,m(T2-T1) nCV,m(T2-T1)
4、热力学能(又称内能)变
2
U 1 nCV,m dT
适用于理想气体单纯pVT变化的一切过程。
5、恒容热和恒压热
QV U (dV 0, W ' 0)
Qp H (d p 0, W ' 0)
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6、热容的定义式
①、定压热容和定容热容
Cp δ Qp /d T (H / T ) p CV δ QV / dT (U / T )V