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物质和能量是构成客观世界的基础，运动是物质存在的形式，能量则是物质运动的量度。
热力学基本概念和常用术语
化学热力学和热力学
化学热力学是化学的分支学科。
化学热力学是利用热力学的基本理论和方法，研究化学变化中的能量变化、化学反应方向及限度的科学。
能量守恒
第一定律
熵增原理
第二定律
无绝对零度
第三定律
热力学三大
定律
热力学是物理学的分支。
是研究物理变化和化学变化中能量相互转化规律的科学。
化学热力学和热力学
－272℃的回力棒星云
化学热力学和热力学
体系
体系是被划定的研究对象，又称为系统。
环境
环境是体系以外与体系密切联系的其余部分。
体系和环境
NaCl溶液
体系
环境
敞开
体系
封闭
体系
孤立
体系
有物质交换
有能量交换
无物质交换
有能量交换
无物质交换
无能量交换
保温瓶
体系各种宏观性质的综合表现称为状态。
体系的物化性质可以用温度、体积、压力、质量、密度等物理量来描述。
广度量：有加和性，质量m、体积V
强度量：无加和性，温度T、压力p、密度d
100mL20℃
100mL20℃
200mL20℃
状态和状态函数
始 态
（Ⅱ）
（Ⅰ）
终态
状态函数的变化值只与始终态有关，与途径无关 。
状态函数之间的关系式称为状态方程。
30℃，100kPa
80℃，200kPa
理想气体：pV = nRT
描述体系所处状态的物理量称为状态函数。
状态和状态函数
过程？
体系从始态到终态的变化称为过程。
过程名称 条件 说明
恒温过程 T始=T终=T环 ΔT = 0 变化过程中温度可不恒定
恒压过程 p始=p终=p外 Δp = 0 变化过程中压力可不恒定
恒容过程 V始=V终 ΔV = 0 在密闭容器中进行的气相反应
绝热过程 Q = 0 ΔT ≠ 0 体系与环境只有功的传递，没有热量交换
过程和途径
过程名称 条件 说明
恒温过程 T始=T终=T环 ΔT = 0 变化过程中温度可不恒定
恒压过程 p始=p终=p外 Δp = 0 变化过程中压力可不恒定
恒容过程 V始=V终 ΔV = 0 在密闭容器中进行的气相反应
绝热过程 Q = 0 ΔT ≠ 0 体系与环境只有功的传递，没有热量交换
过程和途径
过程名称 条件 说明
恒温过程 T始=T终=T环 ΔT = 0 变化过程中温度可不恒定
恒压过程 p始=p终=p外 Δp = 0 变化过程中压力可不恒定
恒容过程 V始=V终 ΔV = 0 在密闭容器中进行的气相反应
绝热过程 Q = 0 ΔT ≠ 0 体系与环境只有功的传递，没有热量交换
过程和途径
过程名称 条件 说明
恒温过程 T始=T终=T环 ΔT = 0 变化过程中温度可不恒定
恒压过程 p始=p终=p外 Δp = 0 变化过程中压力可不恒定
恒容过程 V始=V终 ΔV = 0 在密闭容器中进行的气相反应
绝热过程 Q = 0 ΔT ≠ 0 体系与环境只有功的传递，没有热量交换
过程和途径
过程名称 条件 说明
恒温过程 T始=T终=T环 ΔT = 0 变化过程中温度可不恒定
恒压过程 p始=p终=p外 Δp = 0 变化过程中压力可不恒定
恒容过程 V始=V终 ΔV = 0 在密闭容器中进行的气相反应
绝热过程 Q = 0 ΔT ≠ 0 体系与环境只有功的传递，没有热量交换
过程和途径
体系完成一个变化过程经历的具体步骤称为途径。
过程侧重于始终态的变化，而途径着重于具体方式。
始 态
（Ⅱ）
（Ⅰ）
终态
30℃
100kPa
80℃
200kPa
80℃
100kPa
30℃
200kPa
恒压
恒压
恒温
恒温
体系由同一始态变到同一终态，可以采取不同的途径。
过程和途径
功
热
由于体系与环境之间的温度不同而传递的能量称为热，用符号Q 表示。
C2H5OH+3O2=2CO2↑+3H2O
燃烧1g酒精释放30kJ的热量
体系从环境吸热： Q＞0
体系向环境放热： Q＜0
热和功
体系与环境之间传递的除热之外其它形式的能量称为功，用符号W 表示。
功是物质的大量微粒以有序运动的形式传递的能量。
功分类：
体积功
体系体积变化时抵抗环境压力所做的功。
非体积功
除体积功以外所有其它形式的功，包括机械功、电功、表面功等。
热和功
体系对环境做功： W＜0
环境对体系做功： W＞0
规定
热和功
热力学能
热力学能又称内能，用符号 U 表示。
热力学能是体系内部所含有的能量的总和，不包括体系整体运动的动能和在外力场中的势能。
U 是体系的状态函数，其绝对值无法测定。
思考题：恒温过程和绝热过程有何区别？
过程
途径
小 结
体系环境
基本概年
常用术语
状态
状态函数
过程途径
热力学能
热功
过程
途径
小 结
体系环境
基本概年
常用术语
状态
状态函数
过程途径
热力学能
热功
过程
途径
小 结
体系环境
基本概年
常用术语
状态
状态函数
过程途径
热力学能
热功

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