化学热力学基本概念
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如果以杯中水为研究对象，试判断下列各是什么系统？ ① 打开盖子的茶杯；②盖上盖子的茶杯；③假设杯壁和 杯盖是绝热的，那么盖严盖子的保温杯。
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§3–1 化学热力学基本概念 第三章 化学热力学基础
三、系统的性质
（1）广延性质 数值大小与系统中物质的数量成正比。 例如，m、n、V 等。
恒容过程
系统这种由同一始态，变化到同一终态的不同经 历，称为途径。
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§3–1 化学热力学基本概念 第三章 化学热力学基础
可逆过程是以无限小的变化量（如dp、dT），在无限
接近平衡状态下进行的无限缓慢的过程。其特征是，按与
原方向相反的步骤，使过程逆转，可以使系统和环境完全
恢复到原来的状态。见图3-1。 不可逆过程系统回到原状态
后，环境必定发生变化（环境失 去功，而得到了热），因此没有 使系统和环境都完全恢复到原来 的状态。
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§3–1 化学热力学基本概念 第三章 化学热力学基础
系统的状态是系统热力学性质的综合表现。
确切的说，是系统物理性质和化学性质的综合表现。 系统性质与状态是一一对应的。在热力学中又将描述系统 状态的性质称为状态函数。
状态函数的基本特征是
①状态函数的变化值等于终态值减去始态值，而与所经
历的途径无关。即
△X＝X2－X1
（3-1）
其无限小变化是全微分dX。 ②若系统经历一个循环过程时，所有状态函数的改变量均
为零。
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§3–1 化学热力学基本概念 第三章 化学热力学基础
五、过程与途径
1．过程
系统状态发生变化的经过称为热力学过程，简称过程。 （1）恒温过程 T1＝T2＝T环＝常数； （2）恒压过程 p1＝p2＝p环＝常数； （3）恒外压过程 p环＝常数； （4）恒容过程 V1＝V2＝常数； （5）绝热过程 系统与环境间无热交换的过程，Q＝0； （6）循环过程 系统经一系列变化后又回到始态的过程； （7）可逆过程 无限接近平衡，且没有摩擦力条件下进行 的理想过程。
（2）强度性质 数值大小与系统中物质的数量的多少
无关。例如，T，P 等。 说明：两个广延性质的比值为强度性质。如Vm、xB、MB等。
四、状态和状态函数
【实例分析】如果以钢瓶中的乙炔气为研究对象，那么
在一定条件下，钢瓶内气体的m、n 、MB 、T、P、V 等宏
观性质一经确定，系统的状态就已确定；反之，系统的状态 确定以后，其宏观性质均有唯一确定值。
§3–1 化学热力学基本概念 第三章 化学热力学基础
根据系统与环境之间有无物质及能量传递，可将系统分 为三类。
（1）封闭系统 与环境只有能量传递，而没有物质传递 的系统。
（2）敞开系统 与环境既有能量传递，又有物质传递的 系统。
（3）隔离系统 与环境既无能量传递，又无物质传递的 系统，或称孤立系统。
P环
细沙
PTn 系统 恒温槽
图3-1 恒温可逆过程示意图
2．途径
【实例分析】某理想气体的p、V、T变化如下
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§3–1 化学热力学基本概念 第三章 化学热力学基础
300K 始态 0.3Mpa 0.005m3
恒温过程
途径Ⅰ
恒压过程
途径Ⅱ
300K 0.1Mpa 0.015m3
900K 终态 0.3Mpa 0.015m3
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§3–1 化学热力学基本概念 第三章 化学热力学基础
三、系统的性质
（1）广延性质 数值大小与系统中物质的数量成正比。 例如，m、n、V 等。
恒容过程
系统这种由同一始态，变化到同一终态的不同经 历，称为途径。
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§3–1 化学热力学基本概念 第三章 化学热力学基础
可逆过程是以无限小的变化量（如dp、dT），在无限
接近平衡状态下进行的无限缓慢的过程。其特征是，按与
原方向相反的步骤，使过程逆转，可以使系统和环境完全
恢复到原来的状态。见图3-1。 不可逆过程系统回到原状态
后，环境必定发生变化（环境失 去功，而得到了热），因此没有 使系统和环境都完全恢复到原来 的状态。
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§3–1 化学热力学基本概念 第三章 化学热力学基础
系统的状态是系统热力学性质的综合表现。
确切的说，是系统物理性质和化学性质的综合表现。 系统性质与状态是一一对应的。在热力学中又将描述系统 状态的性质称为状态函数。
状态函数的基本特征是
①状态函数的变化值等于终态值减去始态值，而与所经
历的途径无关。即
△X＝X2－X1
（3-1）
其无限小变化是全微分dX。 ②若系统经历一个循环过程时，所有状态函数的改变量均
为零。
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§3–1 化学热力学基本概念 第三章 化学热力学基础
五、过程与途径
1．过程
系统状态发生变化的经过称为热力学过程，简称过程。 （1）恒温过程 T1＝T2＝T环＝常数； （2）恒压过程 p1＝p2＝p环＝常数； （3）恒外压过程 p环＝常数； （4）恒容过程 V1＝V2＝常数； （5）绝热过程 系统与环境间无热交换的过程，Q＝0； （6）循环过程 系统经一系列变化后又回到始态的过程； （7）可逆过程 无限接近平衡，且没有摩擦力条件下进行 的理想过程。
（2）强度性质 数值大小与系统中物质的数量的多少
无关。例如，T，P 等。 说明：两个广延性质的比值为强度性质。如Vm、xB、MB等。
四、状态和状态函数
【实例分析】如果以钢瓶中的乙炔气为研究对象，那么
在一定条件下，钢瓶内气体的m、n 、MB 、T、P、V 等宏
观性质一经确定，系统的状态就已确定；反之，系统的状态 确定以后，其宏观性质均有唯一确定值。
§3–1 化学热力学基本概念 第三章 化学热力学基础
根据系统与环境之间有无物质及能量传递，可将系统分 为三类。
（1）封闭系统 与环境只有能量传递，而没有物质传递 的系统。
（2）敞开系统 与环境既有能量传递，又有物质传递的 系统。
（3）隔离系统 与环境既无能量传递，又无物质传递的 系统，或称孤立系统。
P环
细沙
PTn 系统 恒温槽
图3-1 恒温可逆过程示意图
2．途径
【实例分析】某理想气体的p、V、T变化如下
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§3–1 化学热力学基本概念 第三章 化学热力学基础
300K 始态 0.3Mpa 0.005m3
恒温过程
途径Ⅰ
恒压过程
途径Ⅱ
300K 0.1Mpa 0.015m3
900K 终态 0.3Mpa 0.015m3