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状态函数—内能1.内能U的引入绝热过程：一个过程，其中系统状态的变化完全是由于机械作用或电磁作用的结果，而没有受到其他影响(仅仅只有功的相互作用的过程)。 即：系统和外界之间没有热量交换的过程。绝热过程的特点：系统经绝热过程(包括非静态的绝热过程)从初态变到终态，在过程中外界对系统所作的功仅取决于系统的初态和终态而与过程无关。用绝热过程中外界对系统所作的功Ws定义一个态函数U在终态B和初态A之差:W=UB-UA态函数U称为内能，单位焦耳(J)物理意义：外界在过程中对系统所作的功能转化为系统的内能。内能可表达为各部分内能之和，即内能是一个广延量：U = U1+U2+U3+……热力学第一定律：如果系统所经历的过程不是绝热过程，则定义热量:Q= UB- UA- W单位：焦耳即：UB- UA= W + Q物理意义：封闭系统经历绝热变化时，连接两个给定的平衡状态间的所有可能的路径的功相同；或在过程中通过做功和传热两种方式所传递的能量都转化为系统的内能。注意：内能是状态函数，与系统由起始点到终止点所经历的过程无关，而功和热量则是在过程中传递的能量，他们都与过程有关。热力学第一定律的数学表达式。注：热力学第一定律微分表达式：dU= Q+ W Q和 W只是变化的微元，不是完整微分；热力学第一定律表达式中，初态和终态是平衡态，中间过程不需要都是平衡态；绝热系统与外界无热交换，即 Q=0；孤立系统与外界既无热量交换也无能量传递，即 Q=0， W=0；内能是状态函数，功和热量是过程函数。热力学第一定律是能量守恒与转化定律，其表述为：自然界一切物质都具有能量，能量有各种不同的形式，可以从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递到另一个物体，在传递与转化中能量的数量不变。热力学第一定律的另一种表述：第一类永动机是不可能造成。2.内能态函数的微观解释内能是分子无规则热运动能量总和的统计平均值。分子无规则运动的能量包括分子的动能、分子之间相互作用的势能以及分子内部运动的能量。分子的动能和内部运动能量的统计平均值都与体积无关，分子间的相互作用能量与分子的平均距离有关，所以与体积有关。内能的概念还可推广到处在非平衡状态的系统。假设整个系统没有达到平衡状态，不过如果将系统分成若干个小部分，使每一部分仍然是含有大量粒子的宏观系统，而每一部分却都能保持在局部的平衡状态，则系统的每一部分分别有内能函数U1,U2…,根据内能函数的广延性质，整个系统的内能是各部分内能之和:U = U1+U2+U3+……五、状态函数—焓H (Enthalpy)热容量(Heat Capacity)：一个系统在某一过程中温度升高1K所吸收的热量称为系统在该过程中的热容量:摩尔热容量：表示1摩尔物质的热容量:比热：单位质量的物质在某一过程的热容量:定容热容量： 定压热容量：（一）等容过程表示在体积不变的条件下内能随温度的变化率。引进状态函数焓：态函数焓的重要特性：在等压过程中系统从外界吸收的热量等于态函数焓的增加值。（二）等压过程2.一般封闭体系Cp与Cv之差对固、液、气皆可用。

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