物理化学第一章小结

1、热力学第一定律是指在热力学体系中的能量守恒热力学第一定律是指在热力学体系中的能量守恒与转化定律。与转化定律。主要任务就是要确定一个过程发生后，体系与环主要任务就是要确定一个过程发生后，体系与环境之间交换的能量，由第一定律引出的两个热力学境之间交换的能量，由第一定律引出的两个热力学函数，内能和焓，就担负起这样的任务。函数，内能和焓，就担负起这样的任务。由第一定律引出了两个热力学函数：内能和焓，由第一定律引出了两个热力学函数：内能和焓，其中内能最为基本。其中内能最为基本。第一章第一章 热力学第一定律热力学第一定律 小结小结 本章需要明确体系，环境，界面，状态函数，本章需要明确体系，环境，界面，状态

2、函数，可逆过程，热和功等概念，以及热力学第一定律可逆过程，热和功等概念，以及热力学第一定律一些基本知识的物理意义和适用条件；掌握几种一些基本知识的物理意义和适用条件；掌握几种过程中功，热以及过程中功，热以及U和和H的计算。的计算。 热力学第一定律的主要任务就是要确定经历一热力学第一定律的主要任务就是要确定经历一个变化过程体系与环境之间交换的能量，通过内个变化过程体系与环境之间交换的能量，通过内能和焓的改变量计算量度一定变化过程的热效应。能和焓的改变量计算量度一定变化过程的热效应。 不同过程中不同过程中Q、W、 U、 H的计算公式的计算公式一、理想气体的简单变化过程一、理想气体的简单变化过程1.

3、 恒温可逆过程恒温可逆过程0HU2112lnlnppnRTVVnRTWQ2. 恒温恒外压不可逆过程恒温恒外压不可逆过程0HU)(12VVpWQ3. 恒容过程恒容过程0WdTCQUTTVV21dTCHTTp214. 恒压过程恒压过程)()(2112TTnRVVpW5. 绝热过程绝热过程0QdTCWUTTV21dTCHTTp21dTCUTTV21dTCQHTTpp21)(11)(1112112221TTVpVpdTCWTTV7. 任意变温过程任意变温过程dTCUTTV21dTCHTTp2121VVpdVWUWQ二、相变过程二、相变过程1. 熔化（凝固）熔化（凝固）mfusfuspHnHQ0)(ls

4、VVpWHWQUfuspfus2. 蒸发（冷凝）蒸发（冷凝）mVapVappHnHQnRTpVVVpWglg)(nRTHWQUVappVap3. 升华（凝华）升华（凝华）msubsubpHnHQnRTpVVVpWglg)(nRTHWQUsubpsub焦耳，焦耳，J.P.（James Prescott Joule 18181889） 焦耳是英国物理学家。焦耳是英国物理学家。1818年年12月月24日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小体弱不能上学，在家跟主。焦耳从小体弱不能上学，在家跟父亲学酿酒，并利用空闲时间父亲学酿酒，并利用空闲时间自学化自学化学、物理学

5、、物理。他很喜欢电学和磁学，对。他很喜欢电学和磁学，对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。焦斯特的一位酿酒师和业余科学家。焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家。科学家。焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究，后转焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究，后转向对功热转化的实验研究。向对功热转化的实验研究。 1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献，年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献，被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。1872年年1887年焦耳任英国科学促进协会主席

6、。年焦耳任英国科学促进协会主席。1889年年10月月11日焦耳在塞拉逝世。日焦耳在塞拉逝世。1.焦耳定律的发现焦耳定律的发现1840年年12月，他在英国皇家学会上宣读了关于电月，他在英国皇家学会上宣读了关于电流生热的论文，提出电流通过导体产生热量的定律；流生热的论文，提出电流通过导体产生热量的定律；由于不久由于不久.楞次也独立地发现了同样的定律，而楞次也独立地发现了同样的定律，而被称为焦耳被称为焦耳-楞次定律。楞次定律。2.热功当量的测定热功当量的测定焦耳的主要贡献是他钻研并测定了热和机械功之焦耳的主要贡献是他钻研并测定了热和机械功之间的当量关系。这方面研究工作的第一篇论文间的当量关系。这方面

7、研究工作的第一篇论文关关于电磁的热效应和热的功值于电磁的热效应和热的功值，是，是1843年在英国年在英国哲学杂志哲学杂志第第23卷第卷第3辑上发表的。辑上发表的。盖盖-吕萨克（吕萨克（Joseph Louis Gay-Lussac，17781850）法国物理学家、化学家。）法国物理学家、化学家。1778年年12月月6日生于法国上维埃纳省的圣莱奥日生于法国上维埃纳省的圣莱奥纳尔。纳尔。1800年毕业于巴黎工艺学院。年毕业于巴黎工艺学院。1802年起年起在该校任实验员。他的老师高度赞赏他的敏捷在该校任实验员。他的老师高度赞赏他的敏捷思维、高超的实验技巧和强烈的事业心，特将思维、高超的实验技巧和强烈

8、的事业心，特将自己的实验室让给他进行工作，这对盖自己的实验室让给他进行工作，这对盖-吕萨吕萨克的早期研究工作起了很大作用。克的早期研究工作起了很大作用。1809年升任年升任该校化学系教授。该校化学系教授。18081832年兼任巴黎大学年兼任巴黎大学物理学教授，物理学教授，18321850年任巴黎国立自然史年任巴黎国立自然史博物馆化学讲座教授。盖博物馆化学讲座教授。盖-吕萨克在物理学、吕萨克在物理学、化学方面都做出了卓越的贡献化学方面都做出了卓越的贡献. 盖吕萨克盖吕萨克1805年研究空气的成分。在一次实验中年研究空气的成分。在一次实验中他证实，水可以用氧气和氢气按体积他证实，水可以用氧气和氢气

9、按体积 1:2的比例制取。的比例制取。1808年他证明，体积的一定比例关系不仅在参加反应的气年他证明，体积的一定比例关系不仅在参加反应的气体中存在，而且在反应物与生成物之间也存在。体中存在，而且在反应物与生成物之间也存在。1809年年12月月31日盖吕萨克发表了他发现的气体化合体积定律日盖吕萨克发表了他发现的气体化合体积定律(盖盖-吕萨克定律吕萨克定律),在化学原子分子学说的发展历史上起了重要在化学原子分子学说的发展历史上起了重要作用。他作用。他1802年发现了气体热膨胀定律。年发现了气体热膨胀定律。1813年为碘命名。年为碘命名。1815年发现氰，并弄清它作为一个有机基团的性质。年发现氰，并

10、弄清它作为一个有机基团的性质。1827年提出建造硫酸废气吸收塔，直至年提出建造硫酸废气吸收塔，直至1842年才被应用，称为年才被应用，称为盖盖-吕萨克塔。吕萨克塔。 在化学方面，盖在化学方面，盖-吕萨克研究范围很广，取得不少成果吕萨克研究范围很广，取得不少成果。1808年发表了今天以他名字命名的盖年发表了今天以他名字命名的盖-吕萨克气体反应体吕萨克气体反应体积比定律，这对以后化学发展影响很大。此时他被选人法积比定律，这对以后化学发展影响很大。此时他被选人法国研究院。他还发现了硼，还有其他多种贡献。特别值得国研究院。他还发现了硼，还有其他多种贡献。特别值得一提的是他的一提的是他的爱国主义精神爱国

11、主义精神。他总是把自己的研究工作和。他总是把自己的研究工作和祖国荣誉联系在一起。祖国荣誉联系在一起。1813年法国两位化学家在海草灰里年法国两位化学家在海草灰里发现了一种新元素，但在尚未分离出来时无意地把原料都发现了一种新元素，但在尚未分离出来时无意地把原料都给了戴维，盖给了戴维，盖-吕萨克知道后十分激动地说：吕萨克知道后十分激动地说：“不可原谅的不可原谅的错误！空前严重的错误！居然倾其所有，拱手送给了外国错误！空前严重的错误！居然倾其所有，拱手送给了外国人。戴维会发现这种元素，并把研究成果公之于世。这样人。戴维会发现这种元素，并把研究成果公之于世。这样，发现新元素的光荣就会属于英国，而不属于法国了。，发现新元素的光荣就会属于英国，而不属于法国了。”于是他和两位化学家一起立即动手，从头做起，昼夜不停于是他和两位化学家一起立即动手，从头做起，昼夜不停，终于与戴维同时确证了新元素，终于与戴维同时确证了新元素碘，为祖国争得了荣碘，为祖国争得了荣誉。誉。 生于瑞士日内瓦，任俄国生于瑞士日内瓦，任俄国圣彼得堡大学化学教授。从圣彼得堡大学化学教授。从事无机化学研究，但最著名事无机化学研究，但最著名的是他进行的一系列热化学的是他进行的一系列热化学研究，但最著名的是他进行研究，但最著名的是他进行的一系列的一