限小的变化进行，系统始终无限接近平衡态。
第一定律的数学表达式
U Q W
对微小变化： dU Q W 等容热效应
dU Q W
W pdV 0
U QV ,
U QV CV dT
T1 T2
dU QV
U CV dT T V
《物理化学》重要 知识点
第一章：热力学第一定律
第一章 热力学第一定律
系统
在科学研究时必须先确定研究对象，把 研究的对象称为系统或体系。
环境 系统以外的与系统相联系的那部分物质 称为环境。
状态和状态函数
系统的一些性质，其数值仅取决于系统所处的状态，
而与系统的经历无关；它的变化值仅取决于系统的
始态和终态，而与变化的途径无关。具有这种特性
V2 V'
V'
p'
p '(V ' V2 ) p1 (V1 V ')
p2
V1 V '
V2
3. 准静态过程
a. 在整个膨胀过程中，外压始终比体系压力小一个无限
小的差值dp的膨胀过程称为准静态膨胀过程。
p1 dp
膨胀
p2
p2 , V2
p1
p1 , V1
p2
V1
V2
V2
1
W pe dV
nRT pdV dV CV dT V
V2 T1 (C p CV ) ln CV ln V1 T2 V2 T1 ( 1) ln ln V1 T2
Cp / CV Cp,m / CV ,m
1 1 TV T V 1 1 2 2
pV K

'
TV
§1-4 可逆过程和体积功
一、体积功
因系统的体积变化而引起的系统与环境之间交换的功称 为体积功。
pe
W Fe dl ( pe A)dl
pe d ( Al )
A
dl
pi
pe dV
二、功与过程
功不是状态函数，其数值与过程有关。系统由同一始态
经不同的过程变化到同一终态，则体统对环境或环境对
V1 V'
V'
p'
p '(V 'V1 ) p2 (V2 V ')
p2
V1 V '
V2
b ' .多次压缩过程 p'
p'
p1 W2 '
p1
压缩
W1 '
p2 , V2
压缩
p' , V '
p' , V '
p1 , V1
W W1 ' W2 '
p1
V1
p ' dV p1dV
V1 V2
三、可逆过程
某系统经一系列的过程后，如果系统回到初始状态叫做
系统的复原；环境在经历一些的变化后，如果既没有功
的得失也没有热的得失就叫做环境的复原。 某系统经一过程由状态1变为状态2之后，如果能使系统
和环境都完全复原，则该过程为可逆过程。
某系统经一过程由状态1变为状态2之后，如果采用任何 方法都无法使系统和环境都完全复原，则该过程为不可 逆过程。
QV
等压热效应（ p1 p2 pe ）
U Q W
U U2 U1 Qp pe (V2 V1 ) (U2 p2V2 ) (U1 p2V2 ) Qp
H2 H1 H Qp dH Qp
H Cp dT T p
1
K
T p

1
K
''
谢谢观看！！！
T2 T1
15
Qp
p H Qp C p dT
理想气体
U ( )T 0 V
U ( )T 0 p
H H )T 0 ( )T 0 ( p V
理想气体Cp与CV关系
Cp CV nR
Cp,m CV ,m R
理想气体的绝热过程
Q 0, dU W pdV , dU CV dT
准静态压缩或膨胀过程，如果没有因摩擦而造成能量
损失等情况下就是一可逆过程。 可逆过程的主要特点： 1.可逆过程是以无限小的变化进行，系统始终无限接近 平衡态。 2.系统在可逆过程中作最大功，环境在可逆过程中作最 小功即可逆过程效率最高。 3.在一可逆过程发生后，沿原过程途径相反方向进行，
可使系统和环境都复原，而没有任何耗散效应。是以无
V1
V2
( pi dp)dV V pi dV
V2 V1
10
b. 在整个压缩过程中，外压始终比体系压力大一个无限 小的差值dp的压缩过程称为准静态压缩过程。
p2 dp
p2 , V2
压缩
p1
p1 , V1
p1
p2
V1
V2
V1
2
W pe dV
V2
V1
( pi dp)dV V pi dV
体系所作的功不同。 1. 自由膨胀过程（即外压等于零）：
W pe dV
W pedV 0
V1
5
V2
2. 恒定外压膨胀（压缩）过程 a. 一次膨胀过程
p2
膨胀
p2
p2 , V2
p1
p1 , V1
V2
W pe dV
V1
p2
V1
p2 (V2 V1 )
V2
a ' .一次压缩过程
的物理量称为状态函数。
热：系统与环境之间因温差而传递的能量称为热， 用符号Q 表示。 系统吸热，Q >0；系统放热，Q <0。
功：系统与环境之间传递能量的方式有热和功，
除热以外的其它能量都称为功，用符号W表示。
功可分为体积功和非体积功两大类。 环境对系统作功 W ＞0 系统对环境作功 W ＜0
Q和W都不是状态函数，其数值与变化途径有关。
p1
压缩
p1
p1 , V1
p1
p2 , V2
W ' pe dV
V2
V1
p1 (V1 V2 )
p2
V1
V2
b. 多次膨胀过程
p'
p'
p2
p2
W1
p1 , V1
膨胀
W2
p' , V '
p ', V '
膨胀
p2 , V2
W W1 W2
p1
V2
p ' dV p2dV