2-热力学基本概念.pdf
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
绝
封闭系统热水蒸气
能量壁
水
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