热力学基础总结(物化)

这一章主要讲了热力学第一定律和热力学第二定律。

    一、热力学第一定律

    （封闭系统，任何过程）    

        （封闭系统微变过程） 

    二、热力学第二定律

     1、 热力学第二定律的数学表达式，Clausius不等式：

          > 为不可逆

＝为可逆

     2、熵的定义式

     三、状态函数及其关系式

1、状态函数关系式：（定义式）

H = U + pV               

       ||   ||                     

G = A + pV                

       +   +                     

      TS  TS                     

   2、 热力学的四个基本方程:（适用条件：恒定组成，只作体积功的封闭系统）

3、对应系数关系式：

   4、Maxwell关系式：

   ；   ；    ；    ；

四、各种判据的比较：

     1、体积功的计算

   （1）、定义式： 

   （2）、反抗恒定外压过程： 

   （3）、可逆过程： 

   （4）、理想气体恒温过程： 

   （5）、有气体参加的相变过程：体系在恒温恒压下由凝聚相转变为气相

   （6）、绝热过程：   

    2、热效应的计算

    （1）、恒容热：   （封闭系统，恒定W′= 0）

（2）、恒压热：  （封闭系统，恒压，）

    （3）、理想气体恒温可逆过程： 

    （4）、绝热过程： 

     3、热力学能的计算

    （1）、封闭系统，任何过程：      

    （2）、理想气体恒温过程： =0

    （3）、均相物质变温过程： 

   （4）、绝热过程： 

    4、焓变的计算

  （1）、封闭系统： 

  （2）、理想气体恒温过程：＝0

（3）、均相物质变温过程： 

  （4）、恒压过程： 

  （5）、可逆相变过程： 

  （6）、不可逆相变过程设计过程完成。

   5、熵变的计算

  （1）、熵的定义式：    

  （2）、理想气体的恒温过程： 

  （3）、恒压变温过程的熵变：  

若可视为常数，则

  （4）、恒容变温过程的熵变：             

若可视为常数时，则   

  （5）、理想气体同时改变的过程的熵变：

   （6）、绝热可逆过程：，绝热不可逆过程的熵变，设计过程计算。

  （7）、理想气体恒温恒压下混合过程的熵变： 

  （8）、可逆相变过程的熵变：，不可逆相变过程的熵变需设定过程完成。

   6、ΔA和ΔG的计算

（1）、定义式： 和 

 或：     和  

（2）、恒温过程：    

（3）、理想气体恒温过程： 

（4）、等熵过程：    

 （5）、可逆相变过程和的计算：， 

 （6）、不可逆相变过程：设计另一途径，使相变在可逆的条件下进行。

  7、理想气体绝热可逆过程方程：适用条件：理想气体；绝热可逆过程；不做非体积功，缺一不可。

   六、热力学基本概念

 1、热力学性质（广度性质，强度性质）  2、状态及状态函数（定义及特点）；

3、热容（定义，恒压热容，恒容热容）；  4、热力学能；   5、卡诺循环；

 6、热机效率：；    理想热机： 

 7、熵的物理意义；    8、熵增大原理；   9、最小亥姆霍兹自由能原理；

 10、最小吉布斯自由能原理；   11、热力学第二定律的表述；