热力学

时间:2024-11-16 08:45:44编辑:思创君

热力学公式是什么?

热力学公式是△U=Q-W。公式中△U是系统内能改变,Q是系统吸收的热量,W是系统对外做功。热力学是从宏观角度研究物质的热运动性质及其规律的学科。属于物理学的分支,它与统计物理学分别构成了热学理论的宏观和微观两个方面。热力学的四大定律简述如下:热力学第零定律:如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同),则它们彼此也必定处于热平衡。热力学第一定律:能量守恒定律在热学形式的表现。热力学第二定律:力学能可全部转换成热能, 但是热能却不能以有限次的实验操作全部转换成功 (热机不可得)。热力学第三定律:绝对零度不可达到但可以无限趋近。热力学第零定律用来作为进行体系测量的基本依据,其重要性在于它说明了温度的定义和温度的测量方法。热力学第二定律是在能量守恒定律建立之后,在探讨热力学的宏观过程中而得出的一个重要的结论。通常是将热力学第一定律及第二定律作为热力学的基本定律,但有时增加能斯特定理当作第三定律,又有时将温度存在定律当作第零定律。

三个热力学判据分别是什么?

要理解化学反应过程中的热力学与动力学现象,首先要明白反应热力学和动力学不是分割开来的,两者是相辅相成,动力学的研究必须以热力学计算结果为前提条件,而热力学必须与动力学相结合才能完整的解决物理-化学反应的实际问题。热力学研究的关注点在于一个反应能否发生,在什么样的条件下才能发生,所以熵增原理和吉布斯自由的判据在热力学研究领域扮演着无法撼动的位置,一般可以简单的认为反应吉布斯自由能大于5时该反应是无法自发进行,而当吉布斯小于-5时可以认为反应可以自发进行,当然这个论断并不代表一个反应绝对不能发生或者绝对可以发生,举一个例子,水分解为氢气和氧气的反应吉布斯自由能远大于零,但是通过控制反应条件比如电解,就可以实现该反应的发生,类似的还有活泼金属的氧化物还原,所以热力学只是一个判据趋势,化学反应从本质上的解释应该要从能量势或者化学势来解释,比如催化剂的作用就是降低反应势能等等。接下来再说说动力学,顾名思义就是研究化学动态过程的内容,动力学方面就相对复杂很多,有着各种反应模型,一阶反应,二阶反应等等,包括大名鼎鼎的阿伦尼乌斯定律的适用,总之动力学研究的关注点是时间,如果说热力学限制了反应上限和反应的静态过程(准确的说是准静态)那么动力学则决定了反应达到这个上限的时间以及在这段时间内的反应状态方程,用有限元分析的角度来看就是热力学研究的是稳态,而动力学研究的是瞬态。人类在工业化工发展过程充斥着对反应热力学和动力学的挑战和无奈,高中化学课本里的两大内容铁的还原和氨的制备则非常生动的描述了热力学和动力学在现代化工的作用,自从人们真正的理解了热力学和动力学的本质,高耸入云的铁还原器就显得相当的幼稚


热力学公式是什么?

热力学的基本公式:理想气体定律:pV=nRT,以下V为摩尔体积,也就是V/n。热容之间关系:Cp=Cv+R,γ(比热比容)=Cp/Cv。热力学第一定律:dU=dq+dw,w为外力对系统做功。∵w=-∫fdl=-∫pSdl=-∫pdV。∴dU=dq-pdV。∵q是关于T的函数,所以U可表示为T、V的函数。∴dU=CvdT+CtdV,对于理想气体而言,Ct为零,对于真实气体而言,Ct很小。热力学的四大定律简述热力学第零定律——如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同),则它们彼此也必定处于热平衡。热力学第一定律——能量守恒定律在热学形式的表现。热力学第二定律——力学能可全部转换成热能, 但是热能却不能以有限次的实验操作全部转换成功 (热机不可得)。热力学第三定律——绝对零度不可达到但可以无限趋近。热力学第零定律用来作为进行体系测量的基本依据,其重要性在于它说明了温度的定义和温度的测量方法。热力学第一定律与能量守恒定律有着极其密切的关系,热力学第二定律是在能量守恒定律建立之后,在探讨热力学的宏观过程中而得出的一个重要的结论。

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