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熱力學定律-技術文章

發布日期:2019-01-07 來源: 未知  瀏覽次數:
熱力學第一定律 1850年,科學界已經公認能量守恒是自然界的規律,即自然界的一切物質都具有......

熱力學定律 1850年,科學界已經公認能量守恒是自然界的規律,即自然界的一切物質都具有能量,能量有各種不同形式,能夠從一種形式轉化成另一種形式,在轉化中能量的總量不變。 對于封閑體系的任何交化過程,可以用數學表達式表示能量的轉化,即△E=Q-W. 式中,△E是體系發生能量變化的值; Q為過程中體系從環境吸收的熱量;W表示體系對環境所做的功。式中△E=U+V+T,U表示內能;V表示體系在外力場中的位能;T表示體系整體運動的動能。 對于量熱體系來說,通常可以認為體系是靜止的,并且外力場的影響可以忽略,這時,T=V=0,于是上式可變為△U=Q-W。 內能是體系內部能量的總和,內能是體系的性質,只決定于狀態,是體系狀態的單值函數,在定態下有定值,它的變值也只決定于體系的起始和終止狀態。 功和熱除了與始終態有關外,還與變化的具體途徑有關。從微觀角度來說,功是大量質點以有序運動而傳遞的能量,熱量是大量質點以無序運動方式傳遞的能量,內能則是分子內部所有形式的能量之和,包括平動能、轉動能、振動能、電子運動的能量和原子核能。 從量熱儀所測量的熱量來說,有兩種,一種是恒容條件下測量的,在等容條件下,若體系不做功,則△U=Qv。式中Qv是等容過程中體系所獲得的熱量;如彈式量熱儀所測量的就是等容過程的熱效應。另一種是等壓條件下測量的,則△H=Qp,式中Qp是等壓過程中的熱量。如中和反應的熱效應就是等壓過程的熱效應。對于常溫常壓下的凝聚體系所發生的反應過程,如固體溶于液體中的溶解反應,液-液相反應等,因反應前后△(pV)的變化很小,通常可忽略不計,這時△H=△U。

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