热力学第一定律-物理化学

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1、延安大学精品课程……物理化学化学与化工学院物理化学讲稿第二章热力学第一定律（12学时）物理化学教研室第73页共73页延安大学精品课程……物理化学物理化学教学方案章节名称第二章　　热力学第一定律备注授课方式理论课（√）；实验课（　）；实习（　）教学时数12教学目的及要求1、使学生了解热力学的一些基本概念，如系统、环境、功、热等。2、使学生掌握热、功和内能这三者的区别与联系及其计算。3、使学生充分理解状态函数的意义及数学特性。4、使学生明确热力学第一定律的叙述及数学表达式。5、使学生熟练理想气体在等温、等容、等压与绝热过程中ΔU、

2、ΔH、Q和W的计算。6、使学生知道第一定律与Hess定律的关系，Kirchhoff定律的由来并熟悉这两个定律的应用。7、了解Carnot循环的意义以及理想气体在诸过程中的热、功的计算。8、明确热力学焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓、标准摩尔反应焓等概念及掌握其计算方法教学内容提要时间分配2.1热力学概论2.2热平衡和热力学第零定律——温度的概念2.3热力学的一些基本概念2.4热力学第一定律2.5准静态过程与可逆过程2.6焓2.7热容2.8热力学第一定律对理想气体的应用2.9Carnot循环2.10焦耳一汤姆逊效应－实际气体的

3、ΔU＆ΔH2.11热化学2.12Hess定律2.13几种热效应2.14反应焓变与温度的关系－Kirhhoff定律2.15绝热反应——非等温反应2.16热力学第一定律的微观诠释0.5学时0.5学时1学时1学时1学时0.5学时0.5学时1学时1学时1学时1.5学时0.5学时1学时1学时重点难点【重点】1、内能和焓。2、热力学第一定律的数学表达式及∆U、∆H、Q、W的求算。3、可逆过程4、盖斯定律、基尔戈夫方程及应用。【难点】1、体积功与热的意义。2、可逆过程。讨论思考作业【讨论题目】1、是否只有定容过程才有∆U？定压过程才有∆H？

4、2、盖斯定律与热力学第一定律的关系如何？【思考题目】Q和W都不是系统的性质，其大小与过程有关，所以Q、W也应由过程决定。对吗？为什么？练习作业：习题：2、3、5、7、8、9、10、11、12、13、14、17、18、20、22、23、26、28、30、31、32、33、35教学手段多媒体教学第73页共73页延安大学精品课程……物理化学第二章热力学第一定律及其应用【本章思路】首先介绍了学习热力学必须掌握的基本概念，接着分析了系统在状态一定和状态变化时所涉及的能量因素，给出了热力学第一定律的表达式；随后几节分别讨论了不同过程中热和

5、功的计算方法；最后介绍了热力学第一定律的具体应用，简单介绍了热力学第一定律的微观解释。本章共分18小节，主要内容及其联系见框图：【本章重点】（一）过程量的特点；过程功和热的计算。（二）可逆过程的意义和特点。（三）热力学第一定律的意义；状态函数的特性以及内能和焓的性质。第73页共73页延安大学精品课程……物理化学（四）应用热力学第一定律解决常见的过程，特别是理想气体体系的状态变化过程和相变过程的。（五）.应用Hess定律、基尔霍夫定律、以及生长焓、燃烧焓计算计算化学反应的热效应。（六）.熟记一些重要的公式。【本章难点】1.内能①

6、是体系内部能量的总和，体系的状态函数。②对于一定量的纯物质，，只要始态和终态性质一定，内能就有确定的变化量。理想气体的内能只是温度的单值函数，,与体积和压力无关。而且，不管体系发生什么样的简单状态变化，只要温度不变，.2.焓①是状态函数，具有能量的单位，但焓不是体系的能量，没有确定的物理意义，仅是状态函数的一种组合。焓变：,适用于封闭体系的任何过程，式中的②理想气体的焓变只是温度的单值函数，所以其值在任意简单状态变化过程中可直接用计算，由于焓是状态函数，故该式也适用于非理想气体始态和终态的压力相同的任意简单状态变化过程。3.体

7、积功①功和热一样是，对相同的始态和终态，过程进行的途径不同，功和热不同；②体积功的定义：，体系状态变化时，不管外压多大，只要体系的体积不变（恒容）体积功卫零；若外压为零，体积功也为零（如自由膨胀）。③注意：是外压，即环境的压力，而不是体系的压力，只有对等压过程才有；对可逆过程，；如欲计算一有限可逆过程（如液体的在一定温度和压力下液化）：，，则④一定量的理想气体，从统一初始状态分别经膨胀，到达相同的终态，体积功的比较：,要注意联系图。【作业和例题】1.典型例题：围绕各重点和难点，设置10余道例题。2.作业：课后习题量的1/2～2

8、/3左右。第73页共73页延安大学精品课程……物理化学【授课内容】2.1热力学概论一、热力学的研究内容1、热力学：研究热、功和其他形式能量（H,U,G,A等）之间的相互转换及其转换过程中所遵循的基本规律。广义：研究系统宏观性质变化与系统性质变化之间关系的科学。主要基础：热力学