物理化學(xué)：第02章_熱力學(xué)第一定律-2

1、第二章第二章 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律. .熱化學(xué)熱化學(xué) 第第1 1節(jié)節(jié) 熱力學(xué)概述熱力學(xué)概述2.1.1熱力學(xué)的內(nèi)容和方法 2.1.2 幾個(gè)基本概念 第第2 2節(jié)節(jié) 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律2.2.1能量守恒和轉(zhuǎn)化定律2.2.2 熱力學(xué)能2.2.3 功和熱2.2.4 熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表示式 第第3 3節(jié)節(jié) 焓焓第二章第二章 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律. .熱化學(xué)熱化學(xué) 第第4 4節(jié)節(jié) 熱容熱容 第第5 5節(jié)節(jié) 熱力學(xué)第一定律對(duì)理想氣體的應(yīng)用熱力學(xué)第一定律對(duì)理想氣體的應(yīng)用2.5.1 理想氣體的熱力學(xué)能和焓焦耳-蓋呂薩克實(shí)驗(yàn)2.5.2 理想氣體CP和CV之差2.5.3 理想氣體絕熱過

2、程的膨脹功過程方程 第第6 6節(jié)節(jié) 實(shí)際氣體的熱力學(xué)實(shí)際氣體的熱力學(xué)節(jié)流膨脹節(jié)流膨脹 第第7 7節(jié)節(jié) 化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)2.7.1反應(yīng)進(jìn)度2.7.2 化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的意義及表示法第二章第二章 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律. .熱化學(xué)熱化學(xué)2.7.3 熱效應(yīng)的種類及測(cè)定2.7.4 Qp與Qv的關(guān)系2.7.5 2.7.5 蓋斯定律蓋斯定律 第第8 8節(jié)節(jié) 熱效應(yīng)的計(jì)算熱效應(yīng)的計(jì)算2.8.1利用熱化學(xué)方程式計(jì)算熱效應(yīng)2.8.2從物質(zhì)的生成焓計(jì)算反應(yīng)的熱效應(yīng)2.8.3 從物質(zhì)的燃燒焓計(jì)算反應(yīng)的熱效應(yīng)2.8.4 從鍵焓計(jì)算熱效應(yīng)2.8.5溶液中離子反應(yīng)熱效應(yīng)的計(jì)算 第第9 9節(jié)節(jié) 熱效應(yīng)與溫度

3、的關(guān)系熱效應(yīng)與溫度的關(guān)系基爾霍夫方程基爾霍夫方程 第第1010節(jié)節(jié) 非等溫反應(yīng)非等溫反應(yīng) 2.2 熱力學(xué)第一定律 到到18501850年，科學(xué)界公認(rèn)能量守恒定律是自年，科學(xué)界公認(rèn)能量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律之一。能量守恒與轉(zhuǎn)化定律可然界的普遍規(guī)律之一。能量守恒與轉(zhuǎn)化定律可表述為：表述為： 自然界的一切物質(zhì)都具有自然界的一切物質(zhì)都具有能量能量，能量有各，能量有各種種不同形式不同形式，能夠從一種形式，能夠從一種形式轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為另一種形為另一種形式，但在轉(zhuǎn)化過程中，式，但在轉(zhuǎn)化過程中，能量的總值不變能量的總值不變。2.2.1 2.2.1 能量守恒定律能量守恒定律2.2.2 2.2.2 熱力學(xué)能熱力學(xué)

4、能系統(tǒng)總能量通常有三部分組成：系統(tǒng)總能量通常有三部分組成：（1 1）系統(tǒng)整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能）系統(tǒng)整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能（2 2）系統(tǒng)在外力場(chǎng)中的位能）系統(tǒng)在外力場(chǎng)中的位能（3 3）熱力學(xué)能，也稱為內(nèi)能）熱力學(xué)能，也稱為內(nèi)能 熱力學(xué)中一般只考慮靜止的系統(tǒng)，無整體運(yùn)動(dòng)，熱力學(xué)中一般只考慮靜止的系統(tǒng)，無整體運(yùn)動(dòng)，不考慮外力場(chǎng)的作用，所以只注意熱力學(xué)能不考慮外力場(chǎng)的作用，所以只注意熱力學(xué)能 熱力學(xué)能熱力學(xué)能是指系統(tǒng)內(nèi)部能量的總和，包括分子是指系統(tǒng)內(nèi)部能量的總和，包括分子運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)的平動(dòng)能、分子內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)能、振動(dòng)能、電子能、平動(dòng)能、分子內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)能、振動(dòng)能、電子能、核能以及各種粒子之間的相互作用位能核能以及各種粒子之間

5、的相互作用位能等。等。證明熱力學(xué)能是狀態(tài)函數(shù)一定量的物質(zhì)，一定量的物質(zhì)， （始態(tài)）（始態(tài)） T1；U1 （終態(tài)）（終態(tài)） T2 U2JOULE實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：絕熱條件下，絕熱條件下，T2 T1表明：表明：系統(tǒng)具有一個(gè)能量，其變化值只取決與始態(tài)和終態(tài)，該物系統(tǒng)具有一個(gè)能量，其變化值只取決與始態(tài)和終態(tài)，該物理量與具體的變化途徑無關(guān)。反映了體系內(nèi)部的能量，此量稱為理量與具體的變化途徑無關(guān)。反映了體系內(nèi)部的能量，此量稱為熱力學(xué)能。以符號(hào)熱力學(xué)能。以符號(hào)U表表示。示。熱力學(xué)能是狀態(tài)函數(shù)。其量的變化由始態(tài)和終態(tài)決定，而與變化熱力學(xué)能是狀態(tài)函數(shù)。其量的變化由始態(tài)和終態(tài)決定，而與變化所經(jīng)歷的途徑無關(guān)。所經(jīng)歷的途徑無

6、關(guān)。U = U2 U1 U1 U2假設(shè)假設(shè) U2 U1, 系統(tǒng)先經(jīng)途徑系統(tǒng)先經(jīng)途徑2到末態(tài)，再經(jīng)途徑到末態(tài)，再經(jīng)途徑1的逆過程回的逆過程回復(fù)到初態(tài)。結(jié)果：系統(tǒng)得到了能量（復(fù)到初態(tài)。結(jié)果：系統(tǒng)得到了能量（ U2 - U1） 熱力學(xué)能及特點(diǎn)熱力學(xué)能及特點(diǎn)（1 1）是）是狀態(tài)函數(shù)狀態(tài)函數(shù)，它的變化值決定于始態(tài)和終態(tài)，它的變化值決定于始態(tài)和終態(tài)， 與變化途徑無關(guān)。與變化途徑無關(guān)。1mm : J molUUUn單位（2 2）其）其絕對(duì)值不可測(cè)量絕對(duì)值不可測(cè)量，只能計(jì)算它的變化值。，只能計(jì)算它的變化值。（3 3）是系統(tǒng)的）是系統(tǒng)的廣度性質(zhì)，具有能量單位廣度性質(zhì)，具有能量單位 J，符號(hào)，符號(hào)U，而摩爾熱力學(xué)

7、能是強(qiáng)度性質(zhì)而摩爾熱力學(xué)能是強(qiáng)度性質(zhì)（4 4）熱力學(xué)能在數(shù)學(xué)上具有熱力學(xué)能在數(shù)學(xué)上具有全微分的性質(zhì)全微分的性質(zhì)系統(tǒng)吸熱，系統(tǒng)吸熱，Q0系統(tǒng)放熱，系統(tǒng)放熱，Q0(2)(2)以水和電阻絲為系統(tǒng)以水和電阻絲為系統(tǒng), ,以導(dǎo)線以導(dǎo)線為環(huán)境，則系統(tǒng)放熱，為環(huán)境，則系統(tǒng)放熱，Q0系統(tǒng)對(duì)環(huán)境作功，系統(tǒng)對(duì)環(huán)境作功，W廣義功廣義力 廣義位移dWF ledp V 外壓外壓p外外負(fù)號(hào)來自對(duì)功的正負(fù)號(hào)的規(guī)定。負(fù)號(hào)來自對(duì)功的正負(fù)號(hào)的規(guī)定。注意：注意：pe是外壓是外壓。2.2.4 熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式 已知：已知： 能量的轉(zhuǎn)換形式：能量的轉(zhuǎn)換形式：熱和功熱和功 熱力學(xué)范疇內(nèi)研究的能量：熱力

8、學(xué)范疇內(nèi)研究的能量：熱力學(xué)能熱力學(xué)能 因此，三者之間必定存在著關(guān)系：因此，三者之間必定存在著關(guān)系： 這個(gè)關(guān)系就是熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)這個(gè)關(guān)系就是熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。表達(dá)式。再次強(qiáng)調(diào)：再次強(qiáng)調(diào)： 熱力學(xué)能熱力學(xué)能U是是狀態(tài)函數(shù)狀態(tài)函數(shù)，它的絕對(duì)值，它的絕對(duì)值尚無法測(cè)定，只能求出它的變化值。尚無法測(cè)定，只能求出它的變化值。熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式 設(shè)想系統(tǒng)由狀態(tài)（設(shè)想系統(tǒng)由狀態(tài)（1 1）變到狀態(tài)（）變到狀態(tài)（2 2），系），系統(tǒng)與環(huán)境的統(tǒng)與環(huán)境的熱交換為熱交換為Q，做做功為功為W，則系統(tǒng)的則系統(tǒng)的熱力學(xué)能的變化為：熱力學(xué)能的變化為：21UUUQ W對(duì)于微小變化對(duì)

9、于微小變化dUQW簡(jiǎn)簡(jiǎn) 潔潔 適用于封閉系統(tǒng)適用于封閉系統(tǒng).()0U孤立系統(tǒng) 等容、非體積功為零：等容、非體積功為零：熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式efUQ WW對(duì)于微小變化對(duì)于微小變化defUQWW考慮非體積功考慮非體積功VUQ 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律是能量守恒與轉(zhuǎn)化定律在熱現(xiàn)象是能量守恒與轉(zhuǎn)化定律在熱現(xiàn)象領(lǐng)域內(nèi)所具有的特殊形式，說明領(lǐng)域內(nèi)所具有的特殊形式，說明熱力學(xué)能、熱和功之熱力學(xué)能、熱和功之間可以相互轉(zhuǎn)化，但總的能量不變。間可以相互轉(zhuǎn)化，但總的能量不變。 也可以表述為：也可以表述為：第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的。第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的。 熱力學(xué)第一定律是人

10、類經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，事實(shí)證熱力學(xué)第一定律是人類經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，事實(shí)證明違背該定律的實(shí)驗(yàn)都將以失敗告終，這足以證明違背該定律的實(shí)驗(yàn)都將以失敗告終，這足以證明該定律的正確性。明該定律的正確性。熱力學(xué)第一定律的文字表述熱力學(xué)第一定律的文字表述自查第一類永動(dòng)機(jī)的史料。自查第一類永動(dòng)機(jī)的史料。思考1：判斷不同系統(tǒng)的熱功交換。電源電源工作著的冰箱工作著的冰箱全封閉外墻全封閉外墻絕熱的房間絕熱的房間1.1.冰箱為系統(tǒng)冰箱為系統(tǒng); ;電源和房間為環(huán)境電源和房間為環(huán)境2.2.冰箱、電源為系統(tǒng)；房間為環(huán)境冰箱、電源為系統(tǒng)；房間為環(huán)境3.3.冰箱、電源、房間為系統(tǒng)。外界為冰箱、電源、房間為系統(tǒng)。外界為環(huán)境。環(huán)境。Q 0Q 廣

11、義功廣義力 廣義位移dWF ledp V 功與過程功與過程 1 1、簡(jiǎn)單、簡(jiǎn)單p、V、T 變化過程變化過程 2 2、相變過程、相變過程 3 3、化學(xué)反應(yīng)過程、化學(xué)反應(yīng)過程 設(shè)在定溫下，一定量理想氣體在活塞筒中設(shè)在定溫下，一定量理想氣體在活塞筒中克服外壓克服外壓 ，經(jīng)，經(jīng)4種不同途徑，種不同途徑，體積從體積從V1 1膨脹膨脹到到V2 2所作的功，分別為：所作的功，分別為：ep1.1.自由膨脹自由膨脹（free expansion） e,1ed0WpV 2.2.等外壓膨脹等外壓膨脹（pe保持不變）保持不變）e,2e21()Wp VV 0ep 系統(tǒng)所作功的絕對(duì)值系統(tǒng)所作功的絕對(duì)值如陰影面積所示。如陰

12、影面積所示。 功功與過程與過程簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單p、V、T 變化過程功的計(jì)算變化過程功的計(jì)算11p V2p1V2VVp22p V陰影面積代表陰影面積代表e,2W1V1p1 1pV2p1V2VVp22p V2p1V2V2p2。一次等外壓膨脹所作的功。一次等外壓膨脹所作的功陰影面積代表陰影面積代表e,2W1 1pV1V2VVp22p V1p1Vp1ppVp V2p2pe,3陰影面積代表W2VV3。多次等外壓膨脹所作的功。多次等外壓膨脹所作的功 可見，外壓差距越小，可見，外壓差距越小，膨脹次數(shù)越多，做的功也膨脹次數(shù)越多，做的功也越多。越多。 所作的功等于所作的功等于2 2次作次作功的加和。功的加和。1 1pV

13、Vp22p V1p pVp V2p1V2Ve,3e1()Wp VV (1) 克服外壓為克服外壓為 ，體積從，體積從 膨脹到膨脹到 ；1VVepe2()p VV(2) 克服外壓為克服外壓為 ，體積，體積從從 膨脹到膨脹到 。2VepV3。多次等外壓膨脹所作的功。多次等外壓膨脹所作的功水水1p1Vdeippp2p2V始始態(tài)態(tài)終終態(tài)態(tài)Vp1p1V2p2V22p V1 1pVe,4W陰影面積代表4. 外壓比內(nèi)壓小一個(gè)無窮小的值外壓比內(nèi)壓小一個(gè)無窮小的值4. 外壓比內(nèi)壓小一個(gè)無窮小的值外壓比內(nèi)壓小一個(gè)無窮小的值e,4edWp V 21idVVp V 外壓相當(dāng)于一杯水，水不斷蒸發(fā)，這樣的膨脹外壓相當(dāng)于一杯

14、水，水不斷蒸發(fā)，這樣的膨脹過程是無限緩慢的，每一步都接近于平衡態(tài)。所作過程是無限緩慢的，每一步都接近于平衡態(tài)。所作的功為：的功為：i(d )dppV 12lnVnRTV21dVVnRTVV 這種過程近似地可看作這種過程近似地可看作可逆可逆過程，系統(tǒng)所作的功最大。過程，系統(tǒng)所作的功最大。對(duì)理想氣體對(duì)理想氣體Vp1p1V2p2V22p V1 1pVe,4W陰影面積為陰影面積為1.一次等外壓壓縮一次等外壓壓縮 e,1112()Wp VV 在外壓為在外壓為 下，一次從下，一次從 壓縮到壓縮到 ，環(huán)境對(duì)系統(tǒng)所作，環(huán)境對(duì)系統(tǒng)所作的功（即系統(tǒng)得到的功）為的功（即系統(tǒng)得到的功）為1p2V1V壓縮過程的功壓縮過

15、程的功將體積從將體積從 壓縮到壓縮到 ，有如下三種途徑：，有如下三種途徑：1V2VVp22p V1 1pV1V2V1p2p12pV一次等外壓壓縮一次等外壓壓縮始始態(tài)態(tài)終終態(tài)態(tài)Vp22p V1 1pV1V2V1p2p1p1V2p2V1p2V12pVe,1陰影面積代表W功與過程（多次等外壓壓縮）功與過程（多次等外壓壓縮）1 1pV1V2VVp22p V1p1V1ppVp V2p2p2VpVe,陰影面積代表2W2. 多次等外壓壓縮多次等外壓壓縮 第二步：用第二步：用 的壓力將系統(tǒng)從的壓力將系統(tǒng)從 壓縮到壓縮到 1p1V V ee,22() Wp VV 整個(gè)過程所作的整個(gè)過程所作的功為兩步的加和。功為

16、兩步的加和。11()p VV1 1pV1V2VVp22p V1pepVp V2p第一步：用第一步：用 的壓力將系統(tǒng)從的壓力將系統(tǒng)從 壓縮壓縮到到 2VVep12e,3dViVWp V 3.可逆壓縮可逆壓縮 如果將蒸發(fā)掉的水氣慢慢在杯中凝聚，使壓如果將蒸發(fā)掉的水氣慢慢在杯中凝聚，使壓力緩慢增加，恢復(fù)到原狀，所作的功為：力緩慢增加，恢復(fù)到原狀，所作的功為： 則系統(tǒng)和環(huán)境都能恢則系統(tǒng)和環(huán)境都能恢復(fù)到原狀。復(fù)到原狀。21lnVnRTVVp1p1V2p2V22p V1 1pVe,3W陰影面積代表1p1Vdeippp始始態(tài)態(tài)終終態(tài)態(tài)Vp1p1V2p2V22p V1 1pV水水2p2Ve,3W陰影面積代表3

17、.可逆壓縮可逆壓縮功與過程小結(jié)功與過程小結(jié)11p V2p1V2VVp22p VVp22p V11pV1V2V1p2p12p V11p V1V2VVp22p V1pepVp V2p1 1pVVp22p V1p pV p V2p1V2V2VVp1p1V2p2V22p V1 1pVVp1p1V2p22p V1 1pV感受：功與變化過程的途徑有關(guān)感受：功與變化過程的途徑有關(guān)。*記住記住: 可逆膨脹，系統(tǒng)對(duì)環(huán)境作最大功；可逆膨脹，系統(tǒng)對(duì)環(huán)境作最大功；可逆壓縮，可逆壓縮，環(huán)境對(duì)系統(tǒng)作最小功。環(huán)境對(duì)系統(tǒng)作最小功。引出兩個(gè)完美到極致的過程引出兩個(gè)完美到極致的過程 1、準(zhǔn)靜態(tài)過程、準(zhǔn)靜態(tài)過程 2、可逆過程、可逆

18、過程 * 無耗散效應(yīng)的準(zhǔn)靜態(tài)過程就是可逆過程無耗散效應(yīng)的準(zhǔn)靜態(tài)過程就是可逆過程 在過程進(jìn)行的每一瞬間，系統(tǒng)都接近于平衡狀在過程進(jìn)行的每一瞬間，系統(tǒng)都接近于平衡狀態(tài)，以致在任意選取的短時(shí)間態(tài)，以致在任意選取的短時(shí)間 dt 內(nèi)，狀態(tài)參量在內(nèi)，狀態(tài)參量在整個(gè)系統(tǒng)的各部分都有確定的值，整個(gè)過程可以看整個(gè)系統(tǒng)的各部分都有確定的值，整個(gè)過程可以看成是成是由一系列極接近平衡的狀態(tài)所構(gòu)成由一系列極接近平衡的狀態(tài)所構(gòu)成，這種過程，這種過程稱為準(zhǔn)靜態(tài)過程。稱為準(zhǔn)靜態(tài)過程。準(zhǔn)靜態(tài)過程是一種理想過程，實(shí)際上是辦不到的。準(zhǔn)靜態(tài)過程是一種理想過程，實(shí)際上是辦不到的。準(zhǔn)靜態(tài)過程（準(zhǔn)靜態(tài)過程（quasi-static pro

19、cess） 上例無限緩慢地壓縮和無限緩慢地膨上例無限緩慢地壓縮和無限緩慢地膨脹脹過程可過程可近似看作為準(zhǔn)靜態(tài)過程。近似看作為準(zhǔn)靜態(tài)過程。準(zhǔn)靜態(tài)過程 注意注意： 在準(zhǔn)靜態(tài)過程中，可能有在準(zhǔn)靜態(tài)過程中，可能有耗散效應(yīng)耗散效應(yīng)存在。存在。 所謂耗散效應(yīng)就是摩擦、電阻、非彈性影所謂耗散效應(yīng)就是摩擦、電阻、非彈性影響等的總稱。響等的總稱。 若有耗散效應(yīng)存在，則一小部分功以熱量若有耗散效應(yīng)存在，則一小部分功以熱量形式散失。形式散失。 系統(tǒng)經(jīng)過某一過程從狀態(tài)（系統(tǒng)經(jīng)過某一過程從狀態(tài)（1）變到狀態(tài)（）變到狀態(tài)（2）之后，如果之后，如果能使系統(tǒng)和環(huán)境都恢復(fù)到原來的狀態(tài)能使系統(tǒng)和環(huán)境都恢復(fù)到原來的狀態(tài)而未留下任何

20、永久性的變化而未留下任何永久性的變化，則該過程稱為熱力，則該過程稱為熱力學(xué)可逆過程。否則為不可逆過程。學(xué)可逆過程。否則為不可逆過程。 上述上述準(zhǔn)靜態(tài)準(zhǔn)靜態(tài)膨脹過程若沒有因摩擦等因素造膨脹過程若沒有因摩擦等因素造成能量的耗散，可看作是一種成能量的耗散，可看作是一種可逆可逆過程。過程?？赡孢^程（可逆過程（reversible process） 可逆過程中的每一步都接近于平衡態(tài)，可以可逆過程中的每一步都接近于平衡態(tài)，可以向相反的方向進(jìn)行。如果向相反的方向進(jìn)行。如果再?gòu)慕K態(tài)回到再?gòu)慕K態(tài)回到始態(tài)，系始態(tài)，系統(tǒng)和環(huán)境都能恢復(fù)原狀。統(tǒng)和環(huán)境都能恢復(fù)原狀?？偨Y(jié)：可逆過程的特點(diǎn)總結(jié)：可逆過程的特點(diǎn)（1）狀態(tài)變化

21、時(shí)推動(dòng)力與阻力相差無限小，系）狀態(tài)變化時(shí)推動(dòng)力與阻力相差無限小，系統(tǒng)與環(huán)境始終無限接近于平衡態(tài)；統(tǒng)與環(huán)境始終無限接近于平衡態(tài)； （3）系統(tǒng)變化一個(gè)循環(huán)后，系統(tǒng)和環(huán)境均恢復(fù)原）系統(tǒng)變化一個(gè)循環(huán)后，系統(tǒng)和環(huán)境均恢復(fù)原態(tài)，變化過程中無任何耗散效應(yīng)；態(tài)，變化過程中無任何耗散效應(yīng)； （4）等溫可逆過程中，系統(tǒng)對(duì)環(huán)境做最大功，環(huán)境）等溫可逆過程中，系統(tǒng)對(duì)環(huán)境做最大功，環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做最小功。對(duì)系統(tǒng)做最小功。 （2）過程中的任何一個(gè)中間態(tài)都可以從正、逆兩個(gè)）過程中的任何一個(gè)中間態(tài)都可以從正、逆兩個(gè)方向到達(dá)；方向到達(dá)；辨析：可逆過程、可逆循環(huán)過程辨析：可逆過程、可逆循環(huán)過程 和和 可逆反應(yīng)、可逆電池可逆反應(yīng)、可逆

22、電池 可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)是指同時(shí)能向正、逆兩個(gè)方向進(jìn)行的化是指同時(shí)能向正、逆兩個(gè)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。學(xué)反應(yīng)。 可逆反應(yīng)不一定滿足可逆過程的條件，如：可逆可逆反應(yīng)不一定滿足可逆過程的條件，如：可逆反應(yīng)的速率不是無限緩慢的。反應(yīng)的速率不是無限緩慢的。 可逆電池可逆電池：電池反應(yīng)中物質(zhì)變化是可逆的。：電池反應(yīng)中物質(zhì)變化是可逆的。 電池反應(yīng)是在十分接近平衡狀態(tài)下進(jìn)行的，當(dāng)電電池反應(yīng)是在十分接近平衡狀態(tài)下進(jìn)行的，當(dāng)電池充電恢復(fù)原狀時(shí)，環(huán)境也不會(huì)留下任何痕跡。池充電恢復(fù)原狀時(shí)，環(huán)境也不會(huì)留下任何痕跡。即能量轉(zhuǎn)換可逆。即能量轉(zhuǎn)換可逆?？赡孢^程可逆過程1. 1. 液體在其飽和蒸汽壓下的蒸發(fā)液體在其飽和蒸汽壓下的

23、蒸發(fā)接近可逆過程的例子接近可逆過程的例子2. 2. 固體在其凝固點(diǎn)時(shí)的熔化固體在其凝固點(diǎn)時(shí)的熔化3. 3. 電池在電動(dòng)勢(shì)與外電壓幾乎相等時(shí)充、放電電池在電動(dòng)勢(shì)與外電壓幾乎相等時(shí)充、放電4. . 系統(tǒng)與環(huán)境在壓力幾乎相等時(shí)的壓縮或膨脹系統(tǒng)與環(huán)境在壓力幾乎相等時(shí)的壓縮或膨脹如何判斷一個(gè)過程是否可逆如何判斷一個(gè)過程是否可逆?(1)過程發(fā)生時(shí)過程發(fā)生時(shí)，是否無限接近平衡態(tài)是否無限接近平衡態(tài), 且無且無耗散效應(yīng)耗散效應(yīng). (2)假設(shè)讓系統(tǒng)復(fù)原假設(shè)讓系統(tǒng)復(fù)原, 判斷環(huán)境能否復(fù)原而判斷環(huán)境能否復(fù)原而不留下任何痕跡不留下任何痕跡.概念辨析：判斷正誤概念辨析：判斷正誤 1、只有循環(huán)過程才是可逆過程，因?yàn)橄到y(tǒng)、只

24、有循環(huán)過程才是可逆過程，因?yàn)橄到y(tǒng)回到了原來的初態(tài)?；氐搅嗽瓉淼某鯌B(tài)。 2、一個(gè)系統(tǒng)經(jīng)歷了一個(gè)、一個(gè)系統(tǒng)經(jīng)歷了一個(gè)無限小無限小的過程，則的過程，則此過程是可逆過程。此過程是可逆過程。 3、若一個(gè)過程是可逆過程，則該過程中的、若一個(gè)過程是可逆過程，則該過程中的每一步都是可逆的。每一步都是可逆的。 請(qǐng)大家去體會(huì)請(qǐng)大家去體會(huì)： 可逆過程實(shí)際不存在，是人類追求的可逆過程實(shí)際不存在，是人類追求的理想過程，是評(píng)價(jià)其他過程做功效率理想過程，是評(píng)價(jià)其他過程做功效率的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。2、相變過程的功、相變過程的功 氣氣-液相變液相變 固固-液相變液相變 （通過具體例題講解通過具體例題講解）3、化學(xué)反應(yīng)過程的

25、功、化學(xué)反應(yīng)過程的功考慮有氣體參與的反應(yīng)?？紤]有氣體參與的反應(yīng)。功的計(jì)算例題功的計(jì)算例題 1、簡(jiǎn)單、簡(jiǎn)單p、V、T變化過程變化過程 2、相變過程、相變過程 3、化學(xué)反應(yīng)過程、化學(xué)反應(yīng)過程體積功計(jì)算例題體積功計(jì)算例題(1)p、V、T變化過程變化過程 例例1-1：在溫度：在溫度100時(shí)，時(shí)，1mol理想氣體分別經(jīng)理想氣體分別經(jīng)歷下列四個(gè)過程，從始態(tài)體積歷下列四個(gè)過程，從始態(tài)體積V1=25 dm3變化到變化到體積體積V2=100 dm3： （1）向真空膨脹；（）向真空膨脹；（2）在外壓恒定為氣體終態(tài)）在外壓恒定為氣體終態(tài)壓力下膨脹至終態(tài)；壓力下膨脹至終態(tài)； （3）先在氣體體積）先在氣體體積50 dm3時(shí)的氣體平衡壓力下時(shí)的氣體平衡壓力下膨脹至中間態(tài)，然后再在氣體體積等于膨脹至中間態(tài)，然后再在氣體體積等于100 dm3時(shí)的氣體平衡壓力下膨脹至終態(tài)；時(shí)的氣體平衡壓力下膨脹至終態(tài)； （4）等溫可逆膨脹。試計(jì)算上述各過程的功。）等溫可逆膨脹。試計(jì)算上述各過程的功。