热力学第一定律总结

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=

32

R

双原子分子（或线型分子）系统 CV,m=

52

R

多原子分子（非线型）系统 CV,m

62

R 3R

定压摩尔热容：

单原子分子系统 Cp,m

52

R

双原子分子（或线型分子）系统 Cp,m CV,m RCp,m

72

R

多原子分子（非线型）系统 Cp,m 4R

可以看出：

Cp,m CV,m R

13、Cp,m的两种经验公式：Cp,m a bT cT2 （T是热力学温度，a,b,c,c’ 是经

Cp,m a bT

c'T

2

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 pdV CV,mln

T

2

T1

Rln

V

2

V1

CV,mln

p2p1

Cp,mln

V1V

2

pV

常数 =

Cp,mCV,m

>1.

15、焦耳 汤姆逊系数： J-T=(

T p

)H

J-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。

16、气体的节流膨胀为一定焓过程，即 H 0。

17、化学反应热效应：在定压或定容条件下，当产物的温度与反应物的温度相同而在反应过程中只做体积功不做

其他功时，化学反应所吸收或放出的热，称为此过程的热效应，或“反应热”。

18、化学反应进度：

n B 末 n B 初

B

（对于产物v取正值，反应物取负值）

1时， rUm

rU

， rHm

rH

19、（1）标准摩尔生成焓（ rHm）：在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成单位物质的量某物质的定

压反应热，为该物质的标准摩尔生成焓。

（2）标准摩尔燃烧焓（ cHm）：在标准压力和指定温度下，单位物质的量的某种物质被氧完全氧化时的反

应焓，为该物质的标准摩尔燃烧焓。

任意一反应的反应焓 rHm等于反应物燃烧焓之和减去产物燃烧焓之和。

20、反应焓与温度的关系-------基尔霍夫方程

rH HB HA

p p p C(pB) C(pA) Cp

T T T

Cp 0, H T p 0

H 2 H 1 Cp T2 T1

Cp 0,即产物热容小于反应物热容，则 H T Cp 0,即产物热容大于反应物热容，则 H T Cp 0,或很小时，反应焓将不随温度而改变。

p 0，即温度升高时反应焓减小。 p 0，即温度升高时反应焓增大。

21、基尔霍夫方程的应用： H 2 H 1 Cp T2 T1 适用条件：温度变化范围不大时，将 Cp近似看作常数，与温度无关。

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