(1) 单纯 pVT 变化 (2) 相变化 (3) 化学变化
具体的常见过程：
1) 恒温过程(T＝T环＝C) 2) 恒压过程（P=P外压＝C）
3) 恒容过程(V=定值)
4) 绝热过程(Q=0)
5) 循环过程(△X=0)
可逆过程
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开心一练
1．当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一
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系统分类
（3）敞开系统（open system） 系统与环境之间既有物质交换，又有能量交换。
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系统分类
例．在一个绝热容器中盛有水，水中浸有电热丝，通电加热， 如将下列不同对象看作是系统，则分别为何种系统：
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状态与状态函数
(2) 状态函数在数学上具有全微分的性质。
全微分的两个性质： (a)全微分的积分与积分途径无关
X
X2 X1
dX
X2
X1
环路积分为零 dX 0
(b) 全微分为偏微分之和。
dX
( X x
)
y
dx
(
X y
)x dy
(3) 热力学状态函数是系统热力学状态的单值函数
不具有加和性，如温度、
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状态与状态函数
V1, T1 V2, T2
V= V1+V2 T≠ T 1+ T 2
V：广度量 T：强度量
广度性质 广度性质
强度性质
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状态与状态函数
平衡态：在一定条件下，系统中各个相的热力学性 质不随时间变化，且将系统与环境隔离后，系统的 性质仍不改变的状态，则体系就处于热力学平衡态。
环境
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。
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系统分类
根据系统与环境之间的关系，把系统分为三类： （1）封闭系统（closed system）
系统与环境之间无物质交换，但有能量交换。
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平衡态
热平衡 力平衡 相平衡
单一温度 单一压力 无任何相变
化学平衡
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化学反应停止
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状态与状态函数
热平衡 力平衡 相平衡 化学平衡
热力学 平衡态
确定数值和 物理意义的 强度性质的 状态函数
补充说明：若系统内有绝热壁和刚性壁隔开时，只要 壁的两侧各自处于平衡态，则系统也处于平衡态
定的数值。当系统的状态发生变化时，所有的状
态函数的数值也随之发生变化。
×
2． 在101.325kPa、100℃下有lmol的水和水蒸气
共存的系统，该系统的状态完全确定。 ×
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4. 功和热
功和热是系统状态发生变化过程中，系统与环境 交换能量的两种形式。SI单位为焦耳(J)
(1)以液态水为系统； 敞开系统
(2)绝热箱中的所有水为系统； 封闭系统
g
(3)以绝热箱中的所有水和电热丝为系统；
l
封闭系统
(4)以绝热箱中的水、电热丝及外接电源为系统。 孤立系统
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2.状态和状态函数
性质：用以描述系统的热力学状态，亦称热力学状 态函数 状态：指静止的系统内部的状态，也称热力学状态； 是系统的性质的总和。
物理化学电子教案—第二章
U Q W
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热力学三定律 热力学第零定律 热力学第一定律
定义温度 能量衡算
热力学第二定律
变化的方向和限度
热力学第三定律
由热性质判断方向
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第二章 热力学第一定律
§2.1 基本概念及术语 §2.2 热力学第一定律 §2.3 恒容热、恒压热、焓 §2.4 摩尔热容 §2.5 相变焓
系统所有性质确定后，系统就处于确定的状态。反之，系 统的状态确定后，系统的所有性质均有各自确定的值。
理想气体 T，p，V，n
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状态与状态函数
体系的一些性质，其数值仅取决于体系 所处的状态，而与体系的历史无关；它的变 化值仅取决于体系的始态和终态，而与变化 的途径无关。具有这种特性的物理量称为状 态函数(state function)。
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状态与状态函数
状态函数的分类：
(1) 广度性质（extensive properties） 又称为容量性质，它的数值与体系的物质的量成正比，
如体积、质量、熵等。这种性质有加和性。
(2) 强度性质（intensive properties） 它的数值取决于体系自身的特点，与体系的数量无关，
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系统分类
（2）隔离系统（isolated system） 系统与环境之间既无物质交换，又无能量交
换，故又称为孤立系统。 有时把封闭系统和系统影响所及的环境一起
作为孤立系统来考虑。
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系统分类
绝热，恒容，无非体积功的封闭系统为孤立系统
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3. 过程与途径
系统从一个状态变到另一个状态，称为过程。
前一个状态称为始态，后一个状态称为末态
实现这一过程的具体步骤称为途径
过程是抽象的， 途径是具体的； 同一个过程可有
不同的途径 。
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系统变化过程的分类
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状态与状态函数
状态函数的特性： 异途同归，值变相等；周而复始，数值还原。
状态函数的性质：
(1) 状态函数的值取决于状态，状态改变则状态函数必定改 变（但不一定每个状态函数都改变）；任何一个状态函数 改变，系统的状态就会改变。
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§2.7 化学反应焓
§2.8 标准摩尔反应焓的计算
§2.10 可逆过程与可逆体积功
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1.系统与环境
系统（System）
在科学研究时必须先确定研究对
象，把一部分物质与其余分开，这种
分离可以是实际的，也可以是想象的
系统
。这种被划定的研究对象称为系统，
亦称为物系或体系。