2 热力学第一定律
热力学第一二定律
【生活实际运用】 大家都知道热空气向上升，因此高山顶上的气 温似乎要比地面气温高，但实际情况正好相反， 根据学过知识怎样解释这种现象?
例题：
关于物体的内能，下列说法正确的是（ B、C ）
A．相同质量的两种物体，升高相同的温度，内 能增量一定相同
B．一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定减少 C．一定量气体体积增大，但既不吸热也不放热， 内能一定减少 D．一定量气体吸收热量而保持体积不变，内能 一定减少
下列关于热传递的说法中，正确的是（ B ） A、热量是从含热量较多的物体传给含热量较少的 物体
B、热量是从温度较高的物体传给温度较低的物体 C、热量是从内能较多的物体传给内能较少的物体 D、热量是从比热容大的物体传给比热容小的物体
• 热传导的过程是有方向性的，这个过程可以向一个方 向自发地进行，但是向相反的方向却不能自发地进行。
• 要实现相反方向的过程，必须借助外界的帮助，因而 产生其它影响或引起其它变化。
C
B、物体对外作功，内能一定减小
C、物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不 变
D、物体放出热量，同时对外做功，内能可能不 变
2、2004年全国：一定量的气体吸收热量，体
积膨胀并对外做功，则此过程的末态与初态相
比
D
A、气体内能一定增加
B、气体内能一定减小
C、气体内能一定不变
D、气体内能是增是减不能确定
2．做功和热传递在改变物体的内能上是等效的．
3．做功和热传递在本质上是不同的：
做功使物体的内能改变，是其他形式的能量和内 能之间的转化（不同形式能量间的转化） 热传递使物体的内能改变，是物体间内能的转移 （同种形式能量的转移）
三．热力学第一定律：物体内能的增加等于外界对物体所 做的功与从外界吸收的热量之和．
热力学第一定律热力学第二定律
★符号法则： 系统吸热， Q为正。 系统放热， Q为负。
★ 摩尔热容量Cm：一摩尔物质温度升高1K时系 统从外界吸取的热量。
1 dQ
Cm
( dT
)
7
四、内能
★特点：状态量 (只与始末两态有关，与中间 过程无关)
★气体的内能 E m i RT
1
是内能减少。 （温度减少）
内能变化： E cV T
22
（4）绝热线与等温线的比较
等温线 斜率
PV C
K等温
dP dV
P V
绝热线 斜率
PV C1
K绝热（P0，V0，T0）斜率之比
K绝热
K等温
K绝热
K等温
P0
V0 P0
V0
P
a 等温
结论：绝热线比等温线陡峭
2
（2）按过程的特性分类:
等容过程： dV = 0 等压过程： dP = 0
等温过程： 绝热过程： 循环过程：
dT = 0 dQ = 0，Q = 0
dE = 0 E终态 = E初态
3
3．过程曲线
P
PV 图上一种点，表达一种平衡状态。
PV 图上一条线，表达一种平衡过程。
V
非平衡态，非平衡过程不能在PV 图上表达！！
V1
V2
V
Q E A 意义： 系统吸取的热量，
dQ
dE
dA
一部分对外作功，一部分 增加本身的内能。
作功： dA PdV d(PV ) d( RT ) RdT
( A)P P(V2 V1 ) R(T2 T1 )
内能增量： dE CV dT
第二章 热力学第一定律
闭口与稳流开口的能量方程
闭口 稳流开口
q = ∆u + w
q = ∆h + wt
等价
容积变化功w 技术功wt 轴功ws 推进功∆ 推进功∆(pv) 几种功的关系？ 几种功的关系？
几种功的关系
1 2 wt = ∆cf + g∆z + ws 2
q = ∆h + wt = ∆u +∆( pv) + w t
1 2 2 Q = (U2 −U1) + ( p2V2 − pV1) + m(cf 2 − cf 2 ) + mg(z2 − z1) +Ws 1 2
焓（Enthalpy) 的引入 )
定义： 定义：h = u + pv H = U + pV
1、焓是状态量 、 2、一般焓只计算其变化量△h 、 3、对流动工质，焓代表能量(内能 推进功 、对流动工质， 代表能量 内能 推进功) 内能+推进功 对静止工质， 不代表能量 对静止工质，焓不代表能量 4、物理意义：开口系中随工质流动而携带 物理意义：开口系中随工质流动而携带 取决于热力状态的能量 能量。 的、取决于热力状态的能量。
可逆(准静态 过程闭口系能量方程 可逆 准静态)过程闭口系能量方程 准静态
可逆过程容 可逆过程容 积变化功： 积变化功： 闭口系统能 量方程： 量方程：
δw = pdv δq = du + δw
δq = du + pdv q = ∆ u + ∫ pdv
注意公式应用条件
例2 - 1 如图所示，闭口系内的一定量气体由状态1 如图所示 ， 闭口系内的一定量气体由状态 1 经 1a2 变化至状态2 吸热70kJ， 同时对外做功25kJ，， 70kJ 25kJ 变化至状态 2 ， 吸热 70kJ ， 同时对外做功 25kJ ，， 试问： 工质若由1 变化到2 试问：（1）工质若由1经1b2变化到2时，吸热为 90kJ 则对外做功是多少？ kJ， 90kJ ， 则对外做功是多少 ？ （ 2 ） 若外界对气体 做功30kJ， 迫使它从状态2 30kJ 返回到状态1 做功 30kJ ， 迫使它从状态 2 经 2c1 返回到状态 1 ， 则此返回过程是吸热过程还是放热过程？ 则此返回过程是吸热过程还是放热过程？其值为 多少？ 多少？
第二章 热力学第一定律
令
u pv h
U pV H
，h 称为比焓。
, H 称为焓
焓的定义：焓=热力学能+推动功。
2-4 开口系统的稳定流动能量方程式
由于p、v 、u都是状态参数，所以焓也是工质的一个
1 2 Ws m u2 cf2 gz2 mp2v2 2 1 2 Ws m u2 cf2 gz2 p2v2 2
2-4 开口系统的稳定流动能量方程式
根据热力学第一定律可得
1 2 Q m u1 p1v1 2 cf1 gz1
本章主要内容
1 2 3 4 5
热力系统的储存能 热力学第一定律的实质 闭口系统的热力学第一定律表达式 开口系统的稳定流动能量方程式 稳定流动能量方程式的应用
2-1 热力系统的储存能
热力学能
热力学储存能
U
宏观动能与宏观位能
热力学能的定义：
Ek , E p
物体因热运动而具有的能量 , 是存储于物体内部的能量 。 内动能 内位能 原子能 化学能
对于单位质量工质的可逆过程 ,
q du pdv
q u pdv
1
2
2-3 闭口系统的热力学第一定律表达式
适用条件：
闭口系；可逆、不可逆； 理想和实际气体；初、终态为平衡态
符号规定：
吸热q为正，放热为负 系统对外作功为正，反之为负
系统内能增大 U为正,反之为负
2-3 闭口系统的热力学第一定律表达式
热力学能（内能）
2-3 闭口系统的热力学第一定律表达式
Q ΔU
第2章 热力学第一定律
第二章热力学第一定律First law of thermodynamics First law of thermodynamics2–1 热力学第一定律的实质2-2 热力学能（内能）和总能2-22–3 热力学第一定律基本表达式2–4 闭口系基本能量方程式252–5 开口系能量方程12–1热力学第一定律的实质一、第一定律的实质能量守恒与转换定律在热现象中的应用。
二、第一定律的表述第定律的表述热是能的一种，机械能变热能，或热能变机械能的时候，他们之间的比值是一定的。
或：热可以变为功，功也可以变为热；一定量的热消失时必定产生相应量的功；消耗一定量的功时，必出现与之相应量的热。
22–2 热力学能（内能）和总能一、热力学能(internal energy)UU chU nu k平移动能U thU k 转动动能振动动能()T f 1),(v T U U =U p —()v T f ,2二、总（储存）能(total stored energy of system)、总（储存）能(o s o ed e e gy o sys e )++热力学能，内部储存能k pk pE U E E e u e e =++=3总能外部储存能宏观动能宏观位能宏观动能与内动能的区别2–3 热力学第一定律基本表达式加入系统的能量总和－热力系统输出的能量总和= 热力系总储存能的增量δW+d EE d Eδi im e δj jm e δQd ττ+τ流入：δδi iQ m e +∑流出：δδjjW m e+∑5内部贮能的增量：d E2–4 闭口系基本能量方程式τ⎡()()21tot δδj j i i Q E e m e m W τ⎤=∆+Σ−Σ+⎣⎦∫闭口系，δ0δ0i j m m ==忽略宏观动能U k 和位能U p ，E U∆=∆δd δδd δQ U W Q U W u wu w=∆+=+=∆+=+q q 第一定律第一解析式—功的基本表达式热7讨论：δd δU W U W =∆+=+δd δQ Q q u wq u w=∆+=+1）对于可逆过程δd d Q U p V=+2）对于循环netnetδd δQ U W QW =+⇒=∫∫∫ 3）对于定量工质吸热与升温关系，还取决于W 的”“+”、“–”、数值大小。
第二章 热力学第一定律
进入系统的能量－离开系统的能量＝系统能量的增加 （2－9） 进入系统的能量－离开系统的能量＝ － ）
1 2 Q = m2 (u2 + cf 2 + gz2 ) + m2 p2 v2 2 1 2 − m1 (u1 + cf 1 + gz1 ) − m1 p1v1 + Wi 2
1 2 wt = (cf 2 − cf21 ) + g ( z 2 − z1 ) + wi 2
比较式（2－10b)和（2－16） 比较式（ － 和 － ）
(2 − 19)
q = ∆u + w q = ∆h + wt = ∆u + ∆( pv) + wt 1 2 w = ∆( pv) + wt = ∆( pv) + ∆cf + g∆z + wi 2
由于m 由于 1=m2=m, 整理上式得
1 2 Q = m(u2 + p2 v2 + cf 2 + gz2 ) 2 1 2 − m(u1 + p1v1 + cf 1 + gz1 ) + Wi 2 令 H = U + pV 代入上式得
1 Q = ∆H + m∆cf2 + mg∆z + Wi 2 1 2 δQ = dH + mdcf + mgdz + δWi 2
m1 = m2 = m
∆ECV = 0
稳定系统的能量分析： 稳定系统的能量分析： 进入系统的能量： 进入系统的能量：
1 2 Q + E1 + p1V1 = Q + m1 (u1 + cf 1 + gz1 ) + m1 p1v1 2 离开系统的能量： 离开系统的能量： 1 2 E2 + p2V2 + Wi = m2 (u 2 + cf 2 + gz 2 ) + m2 p2 v2 + Wi 2
工程热力学 二热力学第一定律
从上式可以看出在工质流动过程中，工 质作出的膨胀功除去补偿流动功及宏观 动能和宏观位能的差额即为轴功。
⑵技术功与轴功、膨胀功、流动功 由式 ｗt=ｗs+1/2(wg22－wg12 )+ｇ(ｚ2－ｚ1) =(ｑ－△ｕ)－(ｐ2ｖ2－ｐ1ｖ1) =ｗ－(ｐ2ｖ2－ｐ1ｖ1) 可以看出当忽略工质进出口处宏观动能和宏观 位能的变化，技术功就是轴功；且技术功等于 膨胀功与流动功之差。
即：ｈ1＝ｈ2。
稳态稳流过程在工程中广泛地存在。例如热 工设备的正常运行条件下，但其启动和关闭 情况除外。 其能量方程式如下： Q＝（H2-H1)＋m(wg2２-wg1２)/2 +mg(z2-z1）+Ws J q=△h+△wg２/2+g△z+ws J/Kg
一、换热器（Heat Exchanger）
实现冷、热流体热量 交换的设备。 因ws＝０，△wg２/2 ＝０，g△z＝０，所 以有： q＝h2-h1 说明工质吸收 ( 放热 ) 的热量等于其焓升 (降) 。
二、喷管（Nozzle）和扩压管
喷管实现流体压力降低、 流速增加的设备。 扩压管是流速降低，压 力增加的管道。 因ｑ＝０，ws＝０， g△z＝０，所以有： (wg2２-wg1２)/2＝h1-h2 说明气体流动动能的增加 等于其焓降。
三、气轮机（ Engine ）
利用工质在机器中膨胀而获得机械 功的设备。 因ｑ=０，△wg２/2=０，g△z＝０， 所以有： ws＝h1-h2 说明工质对外所作轴功等于其焓降。
对于可逆过程有 wt=∫21pdv－p2v2+p1v1 =∫21pdv－∫21ｄ(pv) =－∫21vdp 在Ｐ－ｖ图上是右图中的阴影面积。 注意：ｑ＝△ｈ＋ｗｔ及ｑ＝△ｕ＋ｗ对 于开口系统和闭口系统均适用，只不过 前者仅对开口系统稳态稳流过程、后者 仅对闭口系统有实在的物理意义。
第二章热力学第一定律
W=We（体积功）+Wf（非体积功）
体积功
自由膨胀（真空膨胀）
pe=0 We=-pedV=0
计算公式
一次等外压膨胀 多次等外压膨胀
pe 保持恒定 We=-pe(V2-V1) 膨胀分两步第一步外压p1.第二步p2 We=-p1(V2-V1)-P2(V3-V2)
外压pe总是比内压pi小衣柜无限小的膨胀
pe=pi-dp We=-nRTln(V2/V1)
Qp=U+pV
dU=δQ+δW=δQ+δWe+δWf
没有相边和和化学变化且不做非体积功的均相封 闭系统，系统升高单位热力学温度时所吸收的热 成该系统的热容
等压热和焓
符号C
影响因素：系统的质量或者物质的量，以及升温条件有关
<Cp>(T)=Qp/(T2-T1) 升温会导致热容发生变化所以一般T2-T1→0
Qp=Qv+△nRT
两者的关系
等压下为等压热 等容下为等容热
化学反应热
溶解热：将一定量溶质溶于溶剂中的热效应
稀释热：将一定量的纯溶剂假如溶液中的热效应
溶解热和稀释热（等压）
混合热：将两种不同物质混合是的热效应
△H（相变）=Qp（相变）
△U=△H-p△V=△H-pVg（有气体参与）
纯净物的相变实在等温等压下进行的
宏观性质
广延性质
是系统物质的量n的一次齐函数
具有加和性，整个系统的某个广度性质等于该系 统中各部分该种广度性质的加和
其数值仅取件与系统自身的特性，与系统的数量 无关
强度性质
是系统物质的量n的零次齐函数
不具有加和性
平衡：系统的各性质不再随时间而改变，也没有 可以使系统和环境之间或系统内部发生物质交 换，能量交换和化学反应力的存在
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2热力学第一定律2.热力学简介2.1.1热力学的研究对象工业生产中有许多机器把热量转化为功，火电厂的蒸汽机把烧煤产生的热量转化成电，用来做功；汽车、飞机等内燃机把汽油燃烧产生的热量用来做功，开动汽车和飞机。
热功转换是工业生产的重大课题，我们输入热机中的热量究竟有多大比例可以变成功？这就是热机的效率问题。
热力学是研究热、功及其转化关系的一门自然学科。
热力学的主要依据是三个事实：（1）永动机不能制成。
（2）自然发生的过程不能完全复原。
（3）绝对零度（-273.15℃）不能达到。
这三个事实也是热力学三定律的主要内容。
不需要输入能量就可以永远开动的机器称为第一类永动机，1850年英国人焦耳提出能量守恒定律定律，也就是热力学第一定律，宣告第一类永动机破产。
把输入的热量全部变成功，这样的机器称为第二类永动机，英国人开尔文（Kelvin）和德国人克劳修斯（Clausius）分别在1848年和1850年提出了热力学第二定律，宣告第二类永动机不能制成。
这两个定律是热力学的主要基础，它们建立在牢固的实验基础上，是大量工程实践的总结。
它们虽不能用逻辑推理的方法来证明，但却被无数事实证明是正确的。
自从它们建立以来曾有不少人企图推翻它们，无一获得成功。
迄今为止没有发现任何违背这两个定律的事实。
1912年德国人能斯特提出热力学第三定律，关于热力学第三定律有不同的说法，―绝对零度不能达到‖是其中的一种。
热力学研究的过程主要有三大类：单纯pVT变化过程、相变过程和化学变化过程。
用热力学的基本原理研究化学过程和与化学有关的物理过程，这就是化学热力学。
它的研究对象是：（1）化学过程以及与化学过程相关的物理过程中的能量转化关系。
（2）判断在特定条件下过程的方向和限度。
化学变化伴随能量变化，燃烧产生热量，生成气体造成压力增加等等，把它们转化成人们所需要的能量形式，就可以造福人类。
在无机化学中我们对过程的方向和限度已经有所了解，如用氮气和氢气合成氨气，这三种气体混合以后，可能向着生成氨气的方向反应，也可能向着氨气分解的方向反应，究竟向哪个方向前进？这就是方向问题；达到平衡以后，各种物质的含量不再变化，我们可以用平衡常数计算出氨气的含量，这就是限度问题。
热力学是解决实际问题的有效工具，从前人们曾多次尝试把石墨变为金刚石，都以失败告终，后来通过热力学计算才知道，只有压力超过大气压力的15000倍，石墨才能向生成金刚石的方向反应，这样就成功制出了金刚石。
2.1.2热力学研究方法的特点热力学经过严密的数理推导，得出相关的结论和计算公式，热力学理论已经相当完整和成熟。
物理化学的研究方法主要有宏观方法和微观方法两类，热力学则采用宏观方法，其研究方法有如下特点：（1）只研究系统中大量粒子的集体平均性质（宏观性质），不考虑个别粒子的个体行为（微观性质）。
（2）只研究系统的始态和终态，以及过程进行时的外界条件，不研究物质的微观结构和过程进行的机理。
（3）只研究系统的始态和终态，不研究从始态到终态的速率。
热力学系统中的粒子数目非常庞大，粒子运动纷繁复杂。
热力学的这些特点把我们从复杂中解脱出来，通过系统的温度、压力等宏观性质，判断过程的方向和限度。
同时这些特点使得热力学不能解释变化的内在原因，也没有办法计算变化的速率。
有关过程进行的速率和机理属于化学动力学研究的范围。
热力学和动力学相互补充，相得益彰。
系统的状态是一个综合的、抽象的概念，热力学通过一些具体的状态函数准确描述系统的状态，通过始态和终态状态函数的变化，用简单的数据判断过程进行的方向和限度。
热力学是一个非常重要的理论工具，对科研和生产有重要的指导意义。
热力学认为不能进行的过程，就肯定不能进行。
例如合成新的物质时，先用热力学中有关方向的方法判断一下，如果不能进行，就没有必要搞下去。
热力学计算得到的限度，是理论上的最大值，只能接近，不能超越。
在实际生产中也没有必要刻意接近或达到这个最大值，那样就要消耗大量的时间和能源，增加成本。
我们往往不等达到平衡就取走生成物，使反应重新开始，这样能缩短时间，降低成本。
2.2 热力学的基本概念2.2.1系统和环境我们走进实验室，进行热力学研究，必须选定研究对象。
这种人为选定的研究对象称为系统，系统以外与系统密切相关的外界称为环境。
系统和环境的确定有很强的主观因素，对同一事物进行不同的研究，就会出现不同的系统和环境。
例如，有一个加热装置对反应容器进行加热，如果研究反应容器中反应进行的情况，反应容器就是系统，加热装置和空气等就是环境；如果研究燃料消耗情况，加热装置就是系统，反应容器和空气等就是环境；如果计算生产成本，燃料和反应都应考虑，这时加热装置和反应容器都是系统，空气等就是环境。
根据系统与环境之间物质交换和能量交换的情况，把系统分为三种类型。
（1）敞开系统与环境之间既有能量交换，又有物质交换。
（2）封闭系统与环境只有能量交换，没有物质交换。
（3）隔离系统与环境既没有能量交换，也没有物质交换。
在一个开口容器中进行反应，就是敞开系统。
这样的系统容易造成环境污染和资源浪费，实际生产中很少使用。
同时这种系统比较复杂，物质数量不断变化，能量也不守恒，本书不研究敞开系统。
在一个密闭容器中进行反应，就是封闭系统，封闭系统在生产中广泛使用，也是本书研究的重点，在没有指明为其它系统时，所说的系统都是封闭系统。
不管绝热效果多好，系统与环境之间都不可能没有一点热量交换，因此不存在绝对意义上的隔离系统。
在研究问题时，我们把封闭系统和环境合并起来，算作一个大系统，这样传热就在大系统内部进行，大系统就成了隔离系统，这对于研究熵等状态函数有重要意义。
2.2.2系统的宏观性质系统的宏观性质有一些是可以测量的，如压力、体积、温度、黏度、表面张力等，也有一些是无法测量的，如后面要讲的热力学能、焓、熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数等。
系统的宏观性质又称热力学性质，根据它们不同的特点，可以分为两种类型。
（1）广度性质 也称容量性质，特点是与系统中物质的量有关，具有加和性，系统的某个广度性质的数值是各部分该性质的加和。
体积、质量、热力学能、熵、焓、亥姆霍兹函数、吉布斯函数等都是广度性质。
例如把一定量的水划分成10份，每份体积为1毫升，质量为1克，它的总体积就等于这10份的体积和，为10毫升，其质量也等于这10份的质量和，为10克。
（2）强度性质 特点是其数值与系统中物质的量无关，不具有加和性。
温度、压力、黏度、摩尔体积等为广度性质。
我们取一杯或者一桶自来水，温度都是一样的。
在大气中不论选取1m³，还是选取10m³空气进行研究，其压力也都是一样的。
两个广度性质的比值常常成为强度性质。
如质量除以体积得到体积质量，而体积质量是强度性质。
再如体积除以物质的量得到摩尔体积，摩尔体积也是强度性质。
2.2.3状态、状态函数和状态函数法状态是系统热力学性质的综合表现。
状态确定以后，系统所有的热力学性质都有唯一对应的值；反之，所有的热力学性质都确定以后，系统的状态也是唯一的。
即状态与性质之间是单值对应的，热力学性质能准确地描述系统的状态，所以我们把系统的热力学性质称为状态函数。
例如，一定量理想气体，当其状态确定之后，其状态函数pVT 都有定值。
状态函数的特点是，它们的数值只取决于系统当时的状态，与系统此前的经历无关。
如某溶液的温度是20℃，这只能说明它现在是20℃，不能说明以前它的温度是多少。
状态函数有相互依赖性，它们之间的关系可以用数学公式表示，如nRT p V =，根据数学公式可以对某个状态函数求全微分或偏微分，如d d d T Vp p p V T V T ∂∂⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭。
对于纯物质的均相系统来说，需要三个独立的状态函数才能确定系统的状态。
一般采用物质的量、温度和压力。
对于封闭系统来说，物质的量是一定的，只需要两个独立的状态函数就可以确定系统的状态，一般采用温度和压力。
如一定量的理想气体，p 和T 确定以后，V 就是定值，系统的状态也就确定了。
系统的始态和终态确定以后，不论经历什么过程，其状态函数变都是一样的，这就是状态函数法。
只要知道始态和终态就可以求出状态函数变，如始态温度为273K ，终态温度为573K 。
过程A ：先从273升到1000K ，再降到573K ；过程B ：从273K 直接升到573K 。
不论哪个过程，对于系统来说都有573K-273K 300K T ∆==。
状态函数法是热力学的重要方法，有着广泛的应用，实际过程往往很复杂，根据实际过程不易求出状态函数变，我们可以设计简单的过程来代替。
需要注意的是，热力学中有两个非状态函数，功W 和热Q ，它们的值与过程有关，只能根据实际过程计算。
2.2.4过程在一定环境条件下，系统从始态到终态所发生的变化，称为热力学过程，简称过程。
过程可分为单纯pVT 变化过程、相变过程、化学变化过程三大类，下面分别作一简单介绍。
2.2.4.1单纯pVT 变化过程这类过程中，系统没有相变，也没有化学变化，只有压力、体积、温度的变化。
关于气体的单纯pVT 变化过程比较多。
单纯pVT 变化过程又可以根据不同情况分成许多子过程，我们先来认识几种。
（1）等温过程 从始态到终态，系统的温度始终不变，且与环境温度相等。
即su T T ==常数（2）等压过程 从始态到终态，系统的压力始终不变，且与环境的压力相等。
即su p p ==常数（3）等容过程 从始态到终态，系统的体积始终不变。
即V =常数(4)绝热过程 从始态到终态，系统与环境之间可以有功的传递，但没有热量传递。
即0Q =（5）循环过程 从始态出发，各状态函数可以有变化，但到终态时各状态函数要恢复始态的数值。
即所有状态函数变都等于零。
2.2.4.2相变化过程物质聚集状态的变化过程称为相变化过程，其主要形式有：液体的气化、气体的液化、固体的液化、液体的凝固、固体的升华、气体的凝华、固体不同晶型之间的转化等。
一般情况下，相变化是在等温等压条件下进行的。
温度一定，某种液体与其蒸气的蒸发和凝聚达到平衡时，其蒸气的压力称为该物质在该温度时的饱和蒸气压，简称蒸气压。
不同物质有不同的蒸气压，蒸气压高的物质易挥发，如，酒精的蒸气压比水高。
同一物质的蒸气压随温度的升高而升高。
蒸气压等于外压时的温度称为液体的沸点，外压相同时，蒸气压高的物质沸点低，如酒精的沸点比水低；同一物质外压越高沸点越高。
工业上，可以控制容器的压力，使液体在不同的温度沸腾，石油工业中，为防止油料在高温下分解，常采用减压蒸馏；提炼油脂的过程中，为促使其分解，常采用高温高压的方法。
液体有两个常用的沸点，一个是正常沸点，压力为正常大气压，即101.325kPa ，水的正常沸点温度为100℃；另一个是标准沸点，压力为标准压力，即100kPa ，水的标准沸点温度为99.63℃。