物理化學(xué)沈曉燕 上 01-02

1-2系統(tǒng)的狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)1.系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)——所研究的對象(物質(zhì)和空間)環(huán)境——系統(tǒng)以外的物質(zhì)和空間1.系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)——所研究的對象(物質(zhì)和空間)環(huán)境——系統(tǒng)以外的物質(zhì)和空間(1)封閉系統(tǒng)——有能量得失，無物質(zhì)進(jìn)出(2)敞開系統(tǒng)——有能量得失，有物質(zhì)進(jìn)出(3)孤立系統(tǒng)——無能量得失，無物質(zhì)進(jìn)出1.系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)——所研究的對象(物質(zhì)和空間)環(huán)境——系統(tǒng)以外的物質(zhì)和空間(1)封閉系統(tǒng)——有能量得失，無物質(zhì)進(jìn)出(2)敞開系統(tǒng)——有能量得失，有物質(zhì)進(jìn)出(3)孤立系統(tǒng)——無能量得失，無物質(zhì)進(jìn)出相——指系統(tǒng)中具有完全相同的物理性質(zhì)和化學(xué)組成的均勻部分。2.狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)狀態(tài)——系統(tǒng)一切性質(zhì)的總和狀態(tài)有平衡態(tài)和非平衡態(tài)兩類。平衡態(tài)：在沒有外界影響的條件下，物體各部分的性質(zhì)長時(shí)間內(nèi)不發(fā)生任何變化的狀態(tài)。物體與外界之間沒有宏觀的能量與物質(zhì)交換2.狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)狀態(tài)——系統(tǒng)一切性質(zhì)的總和狀態(tài)有平衡態(tài)和非平衡態(tài)兩類。平衡是過程的極限。在孤立系統(tǒng)中，任何實(shí)際過程都是從不平衡狀態(tài)趨向于平衡狀態(tài)。平衡態(tài)的條件(1)熱平衡(2)力平衡

(3)相平衡(4)化學(xué)平衡如非特別指明，狀態(tài)即指平衡態(tài)狀態(tài)函數(shù)——由狀態(tài)(平衡態(tài))單值決定的性質(zhì)，統(tǒng)稱為狀態(tài)函數(shù)基本特征：狀態(tài)一定,狀態(tài)函數(shù)也一定；如果狀態(tài)發(fā)生變化,則狀態(tài)函數(shù)的變化僅決定于系統(tǒng)的初態(tài)和終態(tài),與所經(jīng)歷的具體過程無關(guān)。例如：p,V，T

都是狀態(tài)函數(shù)。

Q,W

是過程變量。狀態(tài)函數(shù)X發(fā)生無限小變化是全微分dX則有：異途同歸，值變相等，周而復(fù)始，數(shù)值還原。◆如果有一個(gè)變量，只決定于系統(tǒng)的初終狀態(tài)，而與所經(jīng)歷的具體過程無關(guān)，那么它一定對應(yīng)著一個(gè)狀態(tài)函數(shù)的變化。◆如能證明某函數(shù)的無限小變化是全微分，則它必定是一個(gè)狀態(tài)函數(shù)。3.四個(gè)基本的可以直接觀察或測量的狀態(tài)函數(shù)◆壓力p——作用于單位面積上的法向力。

單位：Pa◆體積

V——物質(zhì)所占據(jù)空間的大小。單位：m3◆溫度

T——物質(zhì)冷熱程度的度量。單位：K

熱力學(xué)第零定律：當(dāng)兩個(gè)系統(tǒng)各自與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)，這兩個(gè)系統(tǒng)彼此也達(dá)到熱平衡。物理量的構(gòu)成及運(yùn)算規(guī)則：1．在表示物理量定量關(guān)系的代數(shù)方程中，只允許量綱相同的，可以相互比較的同一類物理量或量的項(xiàng)用加、減號或相等號相聯(lián)結(jié)。2．lnX和中的X為無量綱的純數(shù)。3．應(yīng)該用純數(shù)來作圖或列表，故各物理量須除以相應(yīng)的單位，以便化為純數(shù)。

◆物質(zhì)的量

n——物質(zhì)中指定的基本單元的數(shù)目除以阿伏加德羅常數(shù)。單位：mol在使用物質(zhì)的量時(shí)，基本單元必須指明。4.強(qiáng)度性質(zhì)和廣延性質(zhì)◆強(qiáng)度性質(zhì)——與系統(tǒng)物質(zhì)的數(shù)量無關(guān)，表現(xiàn)系統(tǒng)“質(zhì)”的特征。如：溫度，壓力，密度，粘度等。◆廣延性質(zhì)——與系統(tǒng)所含物質(zhì)的數(shù)量成正比，表現(xiàn)系統(tǒng)“量”的特征。如：體積，重量，熱力學(xué)能等。◆摩爾性質(zhì)——廣延性質(zhì)除以物質(zhì)的量,符號為相應(yīng)的物理量加下標(biāo)“m”。摩爾性質(zhì)是強(qiáng)度性質(zhì)。5.狀態(tài)方程（EOS）有關(guān)狀態(tài)函數(shù)的基本假定:

對于一個(gè)均相系統(tǒng)，如果不考慮除壓力以外的其它廣義力，為了確定平衡態(tài)，除了系統(tǒng)中每一種物質(zhì)的數(shù)量外，還