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2-热力学基本概念.pdf

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系统和环境

环境(Surroundings)

系统(System):研究对象(大量分子、原子、离

子等物质微粒组成的宏观集合体)

系统(System)

环境(Surroundings):与系统密切相关、有相

互作用或影响所能及的部分称为环境

边界(Boundary)

系统和环境

物质

开放系统

能量

封闭系统热水蒸气

能量壁

孤立系统孤立系统

经典热力学不

研究开放系统水为封闭系统

液态水为开放系统

热力学平衡态

系统在一定环境条件下,经足够长的时间,其各部分可观测到的

热力学平衡态:

宏观性质都不随时间而变,此时系统所处的状态为热力学平衡态

1.热平衡系统各部分的温度相等;若系统不是绝热的,则系统与环境的温

度也要相等

2.力平衡系统各部分的压力相等;系统与环境的边界不发生相对位移

3.相平衡系统各相的性质和数量均不随时间变化而变化

4.化学平衡系统的组成不随时间改变

系统内部平衡系统与环境平衡

状态和状态函数

环境(Surroundings)

状态:系统具有的外在宏观表现形式

{,,,,,,,,⋯}

系统(System)

状态函数:系统的宏观性质

(温度)、(压力)、(体积)、(成分)

边界(Boundary)(熵)、(内能)、(焓)、、等

温度、压力状态方程:系统状态函数之间的定量关系式

物质的量、体积

=(,,,⋯)

12,

状态函数

1.状态确定时,状态函数具有确定的单

一数值

异途同归,值变相等

2.状态函数的变化与路径无关

周而复始,数值还原

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