热力学第一定律总结复习进程
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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
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，ΔH1和ΔH3均仅为温度的函数，可以直接用Cp,m计算。
或
典型例题：3.18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：3.25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”
典型例题：3.18思考题第2,3,4题
书2.18、2.19
三、 凝聚态物质的ΔU和ΔH只和温度有关
或
典型例题：书2.15
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–ΔnRT
(Δn：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。
101.325 kPa及其对应温度下的相变可以查表。
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 H2(g)在10 mol O2(g)中燃烧
H2(g) + 10O2(g) = H2O(g) + 9.5O2(g)
已知水蒸气的生成热ΔrHmө(H2O, g) = -242.67 kJ·mol-1,Cp,m(H2) =Cp,m(O2) = 27.20 J·K-1·mol-1,Cp,m(H2O) = 31.38 J·K-1·mol-1.
(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2.21
或：W=(p2V2–p1V1)/(γ–1)
典型例题：书2.38，3.25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∆UAB与∆UAC的关系是：
(A) ∆UAB> ∆UAC；(B) ∆UAB< ∆UAC；
(C) ∆UAB= ∆UAC；(D)无法比较两者大小。
典型例题：3.11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
。如恒压，ΔH=Q，否则不一定相等。
Cp,m–CV, m=R
双原子理想气体：Cp,m=7R/2,CV, m= 5R/2
单原子理想气体：Cp,m=5R/2,CV, m= 3R/2
a)求298 K时燃烧反应的ΔcUm；
b)求498 K时燃烧反应的ΔcHm；
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：
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
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pamb≤p，可逆时pamb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：Qp= 0,ΔH= 0
六、体积功的计算
通式：δW= -pamb·dV
恒外压：W= -pamb·(V2-V1)
恒温可逆(可逆说明pamb=p)：W=nRT·ln(p2/p1) =-nRT·ln(V2/V1)
绝热可逆：pVγ=常数(γ=Cp, m/CV, m)。
利用此式求出末态温度T2，则W=ΔU=nCV, m(T2–T1)
求爆炸最高温度、最高压力：QV= 0,W= 0ΔU= 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373.15K及0.5pΘ的水汽100 dm3，可逆恒温压缩到10 dm3，试计算此过程的W,Q和ΔU。
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
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=QV
恒压(W’=0)：W=-pΔV=-Δ(pV)，ΔU=Q-Δ(pV)ΔH=Qp
恒容+绝热(W’=0)：ΔU= 0
恒压+绝热(W’=0)：ΔH= 0
焓的定义式：H=U+pVΔH=ΔU+Δ(pV)
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
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，ΔH1和ΔH3均仅为温度的函数，可以直接用Cp,m计算。
或
典型例题：3.18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：3.25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”
典型例题：3.18思考题第2,3,4题
书2.18、2.19
三、 凝聚态物质的ΔU和ΔH只和温度有关
或
典型例题：书2.15
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–ΔnRT
(Δn：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。
101.325 kPa及其对应温度下的相变可以查表。
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 H2(g)在10 mol O2(g)中燃烧
H2(g) + 10O2(g) = H2O(g) + 9.5O2(g)
已知水蒸气的生成热ΔrHmө(H2O, g) = -242.67 kJ·mol-1,Cp,m(H2) =Cp,m(O2) = 27.20 J·K-1·mol-1,Cp,m(H2O) = 31.38 J·K-1·mol-1.
(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2.21
或：W=(p2V2–p1V1)/(γ–1)
典型例题：书2.38，3.25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∆UAB与∆UAC的关系是：
(A) ∆UAB> ∆UAC；(B) ∆UAB< ∆UAC；
(C) ∆UAB= ∆UAC；(D)无法比较两者大小。
典型例题：3.11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
。如恒压，ΔH=Q，否则不一定相等。
Cp,m–CV, m=R
双原子理想气体：Cp,m=7R/2,CV, m= 5R/2
单原子理想气体：Cp,m=5R/2,CV, m= 3R/2
a)求298 K时燃烧反应的ΔcUm；
b)求498 K时燃烧反应的ΔcHm；
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：
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
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pamb≤p，可逆时pamb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：Qp= 0,ΔH= 0
六、体积功的计算
通式：δW= -pamb·dV
恒外压：W= -pamb·(V2-V1)
恒温可逆(可逆说明pamb=p)：W=nRT·ln(p2/p1) =-nRT·ln(V2/V1)
绝热可逆：pVγ=常数(γ=Cp, m/CV, m)。
利用此式求出末态温度T2，则W=ΔU=nCV, m(T2–T1)
求爆炸最高温度、最高压力：QV= 0,W= 0ΔU= 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373.15K及0.5pΘ的水汽100 dm3，可逆恒温压缩到10 dm3，试计算此过程的W,Q和ΔU。
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
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=QV
恒压(W’=0)：W=-pΔV=-Δ(pV)，ΔU=Q-Δ(pV)ΔH=Qp
恒容+绝热(W’=0)：ΔU= 0
恒压+绝热(W’=0)：ΔH= 0
焓的定义式：H=U+pVΔH=ΔU+Δ(pV)