(完整)热力学知识点,推荐文档
高三化学热力学知识点
高三化学热力学知识点热力学是研究热和能量转化关系的科学。
而热力学的核心内容之一就是热力学系统中的能量变化。
对于高三化学学习者来说，掌握热力学的知识点是至关重要的。
本文将从热力学的基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律以及熵的概念等几个方面，详细介绍高三化学热力学的知识点。
一、热力学的基本概念1. 系统和环境：在热力学中，我们将研究的对象称为系统，而系统外部的一切都称为环境。
2. 热力学的热量和功：热量是能量以热传递的方式流入或流出系统，而功则是能量以非热传递的方式流入或流出系统。
3. 热力学第一定律：热力学第一定律表明能量守恒，即一个孤立系统的内能变化等于热量与功的代数和。
二、热力学第一定律1. 内能：内能是一个物体的微观粒子的热运动所具有的能量，它包括分子的平动能、转动能和振动能等。
2. 等容过程：在等容过程中，系统的体积保持不变，从而没有对外进行功，因此内能的变化只取决于热量的变化。
3. 等压过程：在等压过程中，系统的压强保持不变，系统对外做功的大小等于压强乘以体积变化。
三、热力学第二定律1. 热力学第二定律的表述：热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体，而只有通过外界做功的方式才能实现。
2. 热力学第二定律的应用：热力学第二定律除了可以解释自然界中很多现象外，还可以解释永动机的不可能性。
四、熵的概念1. 熵的定义：熵是度量物质的无序程度的物理量，熵增原理规定了自然界中熵的增加趋势。
2. 熵与热力学过程：在一个孤立系统中，熵增是不可逆过程的本质特征，而等熵过程则是可逆过程的特征。
3. 熵的计算：根据熵的定义和统计热力学的理论，可以计算一些化学反应的熵变。
总结：通过对热力学的基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律以及熵的概念等知识点的学习，我们可以更好地理解热力学的基本原理和应用。
对于高三化学学习者来说，热力学作为一门重要的学科，掌握其知识点是提高学习成绩的关键。
通过不断的学习和实践，我们能够更好地理解和应用热力学，在考试中取得好成绩。
大学物理-热力学基础必考知识点
第九章 热力学基础主要内容一.准静态过程（理想过程，在P-V 图中代表一条线） 系统从一个平衡态到另一个平衡态，中间经历的每一状态都可以近似看成平衡态（平衡态在P-V 图中代表一个点）过程。
二.理想气体状态方程：112212PV PV PV C T T T =→=； m PV RT M'=； P nkT = 8.31J R k mol =；231.3810J k k -=⨯；2316.02210A N mol -=⨯；A R N k =三.热力学第一定律Q E W =∆+；dQ dE dW =+…1.气体做功 21V V W Pdv =⎰ （规定气体对外做功>0 ）2.Q （规定气体从外界吸收热量>0，过程量，只有在某个过程中才有意义）3.2121()V m V m m m dE C dT E E C T T M M ''=-=- 或 （状态量，理想气体内能只取决于温度，内能变化公式适用于任意的过程。
）,2V m i C R =，=，P +22m i C R （i 为自由度，单原子分子自由度为3，双原子分子为5，多原子分子为6）， =+，P ,m V m C C R ，气体比热容比：γ=>,,1P m V m C C四.热力学第一定律在理想气体的等值过程和绝热过程中的应用1. 等体过程-2(V m T 2. 等压过程⎧=⋅-=-⎪⎪⎪=∆+=-=⋅∆⎨⎪⎪∆=-∆⎪⎩21212121()()+2()2()=2p m V m m W P V V R TT M m i Q E W C T T P VM mi E C T T P V M;3.等温过程212211T T E E m V m p Q W RTln RTlnM V M p -=⎧⎪''⎨===⎪⎩1. 绝热过程210()V m Q W E C T T ν=⎧⎪⎨=-∆=--⎪⎩绝热方程1PV C γ=， -12V T C γ= ，13P T C γγ--= 。
热力学基础知识
热力学基础知识热力学是一门研究能量转化与传递的学科，是自然科学的基础。
热力学的概念源于研究热与功之间的相互转化关系，以及能量在物质之间的传递过程。
本文将通过介绍热力学的基本概念、热力学定律和热力学过程，帮助读者了解热力学的基础知识。
1. 热力学的基本概念热力学研究的对象是宏观体系，即指由大量微观粒子组成的物质系统。
热力学通过对体系的宏观性质进行观察和测量，来揭示物质和能量之间的关系。
热力学的基本概念包括系统、热、功、状态函数等。
系统是热力学研究的对象，可以是孤立系统、封闭系统或开放系统。
孤立系统与外界不进行物质和能量交换，封闭系统与外界可以进行能量交换但不进行物质交换，开放系统则可以进行物质和能量的交换。
热是能量的一种传递方式，是由高温物体向低温物体传递的能量。
热的传递方式有导热、对流和辐射。
功是对系统做的物质微观粒子在宏观层面的效果，是由于力的作用而引起物体位移的过程中所做的功。
例如，当一个物体被推动时，根据物体受力和运动方向的关系，可以计算出所做的功。
状态函数是由系统的状态决定的宏观性质，不依赖于热力学过程的路径，只与初态和终态有关。
常见的状态函数有温度、压力、体积等。
2. 热力学定律热力学定律是热力学基础知识的核心内容，揭示了宏观物质之间相互作用的规律。
第一定律：能量守恒定律，能量既不能被创造，也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
热力学第一定律表达了能量的守恒关系，即系统的内能变化等于吸收的热量与做的功的差。
第二定律：热力学第二定律描述了自然界的能量传递过程中不可逆的方向。
它说明热量会自发地从高温物体传递到低温物体，而不会反向传递。
热力学第二定律还提出了热力学箭头的概念，即自然界中某些过程的方向是不可逆的。
第三定律：热力学第三定律说明在绝对零度（0K）下，熵（系统的无序程度）将趋于最低值。
此定律进一步阐述了热力学中的温标和熵的概念。
3. 热力学过程热力学过程描述了系统由一个状态转变为另一个状态的过程。
第一章热力学基础知识
h u Pv
式中，u——物质的内能，J/ kg P——压力，Pa v ——比容，m3/ kg 关于焓的绝对值是无法测量和计算出来的。通常都选择某一个状态作为焓 的起点，其他状态点的焓值均是与该点焓的差值。在制冷工程中，一般取0℃ 时饱和液体的比焓为200.00 kJ/ kg。关于比焓的绝对值是无法求出的，实用中 也没有必要求出，因为只要知道同一种物质由一种状态变化到另一种状态时 ，比焓的变化量就可以了。
1.1.2.2表压力
表压力也称相对压力，通常用P（或Pb）表示，其单位常采用MPa或Kpa。 绝对压力与表压力有以下关系：绝对压力 = 表压力 +当地大气压（约0.1MPa）
1.1.2.3真空度
真空度也称负压力，以Pz表示，其单位常采用Pa或Kpa。 真空度与表压力有以下关系：真空度=当地大气压（约0.1MPa）―表压。
温度
1.1.1.1热力学温标 : 热力学温标也称绝对温标， 通常用T表示，其单位用符号K（读做“开尔文”） 表示。 1.1.1.2摄氏温标 : 国际单位制（SI）规定摄氏温标 为实用温标，摄氏温度用t表示，其单位是℃。摄氏 温标规定，在1标准大气压下，纯冰的融点是0℃， 纯水的沸点为100℃，两者之间等分为100格，每一 格就是1℃。摄氏温标的每1℃与热力学温标的每1K 相同。 摄氏温度T(K)与热力学温度之间的关系是：
1.2热力学的定律
▍ 1.2. 1热力学第零定律表述为 ：如果两个物体分 别和第三个物体处于热平衡，则它们彼此之间也一 定处于热平衡。 在温度的测量中，温度计即为第零定律中的第三个物 体。
▍ 1.2.2热力学第一定律可以表述为 ： 在任何发生能量转换的热力过程中，转换前后能量的总量维持恒 定。 热力学第一定律也可以表述为：“永动机”是不可能创造成功的。
化学热学知识点总结
化学热学知识点总结一、热力学基本概念热力学是研究物体内部能量和物质间能量相互转化的物理学科，并且研究物体内能量的传递和扩散规律以及热现象的规律。
热力学研究的主要对象是热、功和能量。
热是由于温度差引起的能量传递。
功是由于力的作用引起的能量转化。
能量是物体具有的使其能够进行工作的物理量（如物体的动能、势能、内能等）。
热力学的热、功和能量是相互联系、相互转化的。
二、状态函数状态函数是在描述过程时与路径无关的，只与初始和终了状态有关的函数。
例如，压强、温度、体积等。
状态函数的改变与路径无关，只与初末状态有关，与路径无关意味着状态函数的变化值与过程取向无关，所以状态函数的变化必须是由初末状态决定的。
状态函数的改变与路径无关因为它们的改变只与初末态有关。
但对于某些状态函数来说，虽然它与系统的性质本身无关，但是它的改变却能使心理特性发生变化。
三、热力学定律热力学定律是热力学的基本规律，它描述了能量的转化和传递规律。
热力学定律包括零法则、第一定律、第二定律、第三定律。
零法则：如果两个系统与第三个系统分别处于热平衡状态，那么这两个系统之间也一定处于热平衡。
第一定律：能量守恒，即能量不能被创造或消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一个形式转化为另一形式。
它也可以表述为：系统的内能增量等于系统所吸收的热量与所作的功的代数和。
第二定律：热能不可能自发地从低温物体传递到高温物体，热力学过程不可逆的方向是从低温物体向高温物体传递热量的方向。
第三定律：当温度接近绝对零度时，是熵趋于常数。
这意味着，不可能通过有限数量次的操作使任何系统冷却至绝对零度。
四、热力学方程热力学方程是描述物质热力学性质的方程，其中包括理想气体状态方程、范德华方程等。
理想气体状态方程为P = nRT。
范德华方程为（P + a/V^2)(V - b) = RT。
热力学方程不仅可以用于计算压强、温度、体积等参数的关系，还可以从中推导出其他热力学性质的关系。
物理中的热力学知识点
物理中的热力学知识点热力学是研究热与能量之间相互转化关系的科学。
在物理学中，热力学是一门重要的学科，它涵盖了很多基本概念和重要定律。
这篇文章将介绍一些物理中的热力学知识点，包括热传导、热膨胀、理想气体定律等。
一、热传导热传导是物体内部或不同物体之间热量传递的过程。
根据热传导的原理，热量会从高温物体传递到低温物体，直到两者达到热平衡。
热导率是描述物质传导性能的物理量，单位是热导率每秒每米每开尔文（W/(m·K)），最常见的例子是热传导在金属中的传播。
二、热膨胀热膨胀是物体在升温时增大体积或长度的现象。
物体的热膨胀系数与物质的种类有关，通常用线膨胀系数、表膨胀系数和体膨胀系数来描述。
对于线膨胀来说，线膨胀系数α定义为单位长度的物体在温度升高1摄氏度时的长度变化比例。
热膨胀在日常生活中有很多应用，例如随温度变化引起的铁路、桥梁等建筑物的晃动和变形问题。
三、理想气体定律理想气体定律是研究气体行为的基本规律，包括Boyle定律、Charles定律和Avogadro定律。
Boyle定律表明，温度不变时，气体的压强与体积成反比。
Charles定律表明，压强不变时，气体的体积与温度成正比。
Avogadro定律表明，压强和温度不变时，气体的体积与所含粒子数成正比。
根据理想气体定律，我们可以推导出理想气体状态方程，即普遍适用于大多数气体的方程式。
它表示为PV = nRT，其中P是气体的压强，V是气体的体积，n是气体的物质量，R是气体常数，T是气体的温度。
热力学的其他重要知识点包括热容、热功和热效率等，它们在研究能量转化和热力学循环方面有着重要的应用。
总结：物理中的热力学知识点包括热传导、热膨胀和理想气体定律等。
通过对这些知识的学习和理解，我们可以更好地理解和应用热力学原理。
热力学在工程领域、天文学、地球科学等各个领域均具有重要的应用价值，为人们解决实际问题提供了理论基础。
在今后的学习和研究中，我们应该深入了解热力学的原理和定律，不断拓宽自己的知识面，为科学研究和实践工作做出贡献。
热力学知识点
填空题
1 A-B二元系固溶体，如果 >0,而且温度不高，则摩尔自由能曲线所形成拐点。这时整个成分范围可以分成三个区域，分别称为：稳定区、失稳区和亚稳区
2在固溶体的亚稳区成分范围内，固溶体会发生分解，但不能以失稳分解的机制发生，而要通过普通的形核长大机制进行。
2试证明晶界偏析这一热力学现象的平衡判据——平行线法则
3试在摩尔自由能成分曲线即Gm-X图中标出，一个二元固溶体α，析出同结构固溶体的相变驱动力和形核驱动力，并分析对两组元的相互作用能和温度有何要求，析出什么成分的晶核时驱动力最大。
计算题
1Байду номын сангаас
3第二相析出是指从过饱和固溶体中析出另一结构的相
4弯曲表面的表面张力 和附加压力P的关系式为 ，假设弯曲表面的半径为r.
5根据Trouton定律：多数物质的液体在沸点汽化时的熵变约是气体常数R的11倍
论述题
1如图所示A-B二元系中，成分低于 的γ单相可以通过无扩散相变，转变成同成分不同结构的α单相。若γ相及α相都可以用正规溶体近似描述，试写出其无扩散相变驱动力表达式并加以证明。
计算题
1已知Fe-W合金中，W在γ相及α相中的分配系数 ，α中W的含量为 ，试求在1100OC下，纯铁的相变自由能
2在Fe-Sb合金中，Sb在γ相及α相中的分配系数 ，试计算在1100OC下两相的平衡成分。已知在1100OC下，纯铁的相变自由能 =-116J•mol-1
3如果A-B二元系中的固相的相互作用键能具有成分依存性，关系为 ，试求溶解度间隙的顶点温度。
4一级相变：压力一定时，在可逆相变温度下，成分不变相变的母相和新相化学势相等，而化学势对温度、压力的一阶偏微分不等的相变。特点是发生一级相变时会伴随体积和熵(焓)的突变。
热力学基础知识点总结
热力学基础知识点总结
热力学是研究能量转化与传递规律的科学，主要包括以下基础知识点：
1. 系统与环境：热力学研究的对象是一个被称为系统的物体、组织或区域，而系统与其周围的一切被称为环境。
2. 状态量与过程量：状态量是描述系统状态的量，如温度、压力、体积等，它们只依赖于系统的初始和最终状态；而过程量是描述系统变化过程中的性质，如热量、功等。
3. 热平衡与温度：当两个物体处于热平衡时，它们之间不存在热量的净传递，此时它们的温度相等。
4. 热传递与热传导：热传递是指热量从高温物体流向低温物体的过程，可以通过热传导、辐射和对流等方式实现。
热传导是通过物质分子间的碰撞传递热量的过程。
5. 热容与比热容：热容是指物体吸收或释放单位温度变化所需的热量，而比热容是单位质量物质所需的热量。
6. 理想气体状态方程：理想气体状态方程描述了理想气体的压力、体积和温度之间的关系，常用的方程有理想气体状态方程
（PV=nRT）和绝热过程公式（PV^γ=常数）。
7. 熵与熵增：熵是描述系统无序度的物理量，熵增原理表明在孤立系统中，熵总是增加的。
8. 热力学第一定律：热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的表现，它表明能量可以从一个形式转化为另一个形式，但总能量守恒。
9. 热力学第二定律：热力学第二定律是描述热量传递方向性的原理，它指出热量只能从高温物体传递到低温物体，不会自发地从低温物体传递到高温物体。
10. 吉布斯自由能：吉布斯自由能是描述系统在恒温、恒压条件下的可用能量，通过最小化吉布斯自由能可以预测系统的平衡态。
这些是热力学基础知识点的概述，它们在热力学的研究和应用中扮演着重要的角色。
- 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 某 A-B 二元正规溶体的 IαAB=20KJ•mol-1，试求 800K 发生 Spinodal 分解的成分范围
第三章 二组元材料热力学 名词解释： 端际固溶体：当合金相的晶体结构保持溶剂组元的晶体结构时，这种合金相就称为一次固 溶体。在相图中一次固溶体通常是出于两端，所以又被称作端际固溶体
X
M B
X
B
X
B
Gm
X
M B
X
B
X
B
X
B
Gm
式中，
X
M m
、
X
m
和
X
m
分别为混合物、α
相和 β
相的成分
2 试利用在 Gm-X 图中化学势的图解法，解释为什么有的固溶体当中会发生上坡扩散。
计算题 1 试用正规溶体模型计算一个 IAB=16.7KJ•mol-1 成分为 XB=0.4 的二元固溶体，其发生 Spinodal 分解的上限温度是多少？其发生 Spinodal 分解的顶点温度 Ts 又为多少？
体中，溶质的活度系数为常数， aB X B f B f B为为为
Raoult 定律：即稀溶体的溶剂定律。当溶质的浓度极低时，溶剂的活度系数近似等于 1， 即 aA=XA
填空题 1 在恒压下，对二元溶体而言，摩尔自由能取决于温度和溶体成分。得出这一结论的原理 是吉布斯相律 2 如果有 NA 个 A 原子和 NB 个 B 原子构成 1mol 的理想溶体。设 Na 为阿伏加德罗常数。
相稳定化参数：是分配比的热力学表征。定义为
GB
RT
ln
K
B
0GB ILeabharlann AB，GB
称作
β
相稳定化参
数
填空题： 1 两相平衡的基本判据即平衡态判据是体系的 Gibbs 自由能为极小值，即 dG=0 或 G=min 在此基础上根据化学势的定义，派生出两相平衡时各组元的化学势必须相等 2 两相平衡的化学势相等条件也可以称公切线法则：平衡两相的摩尔自由能曲线公切线的 切点成分是两相平衡成分，两切点之间成分的体系处于两相平衡状态 3 若 A-B 二元系中存在化合物中间相 AmBn（θ）时，化合物的摩尔自由能与化学势的条
第一章 单组元材料热力学 名词解释： 1 可逆过程 2 Gibbs 自由能最小判据 3 空位激活能 4 自发磁化： 5 熵： 6 热力学第一定律 热力学第二定律 7 Richard 定律 填空题 1 热力学第二定律指出：一个孤立系统总是由熵 低 的状态向熵 高 的状态变化，平衡状 态则是具有最大熵的状态。 2 按 Boltzmann 方程，熵 S 与微观状态数 W 的关系式为 S=klnW 3 热容的定义是系统升高 1K 时所吸收的热量，它的条件是物质被加热时不发生相变和化 学反应 4 α-Fe 的定压热容包括：振动热容、电子热容和磁性热容。 5 纯 Fe 的 A3 的加热相变会导致体积 缩小 6 Gibbs-Helmholtz 方程表达式是 7 铁磁性物质的原子磁矩因交换作用而排列成平行状态以降低能量的行为被称为自发磁化
Na! 则理想溶体的微观状态数 W= N A ! N B !
3 混合物摩尔自由能的计算 4 A、B 两组元形成的二元正规溶体，设其 Spinodal 曲线和溶解度间隙曲线的顶点温度为
Ts，相互作用能为 IAB，则顶点温度 Ts 和相互作用能 IAB 的关系式为 TS
I AB 2R
5
偏摩尔 Gibbs 自由能就是化学势，二元溶体中 i 组元化学势的通式为：
件是 Gm
m
A
n
B
4 两个稀溶体平衡时，平衡两相的浓度差与溶质无关，而取决于温度和该温度下溶剂的相 变自由能 5 二元合金相图中，溶质元素会对 γ 相区产生影响，使得 γ 相区缩小（封闭 γ 区）的溶质 元素称为 α former，使得 γ 相区扩大（扩大 γ 区）的溶质元素称为 γ former
计算题 1 已知纯钛 α/β 的平衡相变温度为 882OC，相变焓为 4142J•mol-1，试求将 β-Ti 过冷到 800OC 时，β→α 的相变驱动力
2 若某金属形成空位的激活能为 58.2KJ•mol-1，试求在 700OC 下，该金属的空位浓度。
3 纯 Bi 在 0.1MPa 压力下的熔点为 544K。增加压力时，其熔点以 3.55/10000K•MPa-1 的速 率下降。另外已知融化潜热为 52.7J•g-1，试求熔点下液、固两相的摩尔体积差。（Bi 的原子量 为 209g•mol-1.
i
Gm (1 X i为
Gm X i
6 溶体中组元的活度 ai 等于组元的浓度 Xi 乘以活度系数 fi,活度系数产生的原因是相互作
用能
论述题
1 试证明混合物自由能服从混合律（Mixture law），即混合物的摩尔自由能 GmM 与两相的 摩尔自由能 Gm 和 Gm 之间的关系式为
GmM
X
B
论述题 1 根据材料热力学原理解释为什么大多数纯金属加热产生固态相变时会产生体积膨胀的效 应？ 2 试根据单元材料的两相平衡原理推导克拉伯龙（Clapeyron）方程。 3 试用 G-T 图的图解法说明纯铁中的 A3 点相变是异常相变。 4 试画出磁有序度、磁性转变热容及磁性转变（指铁磁-顺磁转变）自由能与温度的关系曲 线。
第二章 二组元相 名词解释： 溶体：以原子或分子作为基本单元的粒子混合系统所形成的结构相同，性质均匀的相 理想溶体：在宏观上，如果组元原子（分子）混合在一起后，既没有热效应也没有体积效 应时所形成的溶体。 混合物：由结构不同的相或结构相同而成分不同的相构成的体系 化合物：两种或两种以上原子组成的具有特定结构的新相 溶解度：溶体相在与第二相平衡时的溶体成分（浓度），固溶体在与第二相平衡时的溶解度 也成为固溶度。 溶解度间隙：溶体的自由能-成分曲线上出现拐点时，溶体的结构稳定性会发生变化，导致 同类原子偏聚在一起的失稳分解，从而形成形溶解度的的中断，也称为出现溶解度间隙。 有序化：如果原子的相互作用能 IAB 远小于零，溶体中异类组元的原子更倾向聚合在一起 的现象称为有序化。 Henry 定律：稀溶体的溶质定律。在温度一定时，以 A 组元为溶剂，B 组元为溶质的稀溶
分配比：溶质元素的重要性质，用以判断溶质元素对平衡两相稳定性的影响。定义为：
K
B
X
B
X
B
，其中
X
B
和
X
B
分别为溶质原子在
α
和
β
两相中的平衡成分。
区域熔炼：利用液固两相平衡时成分的差异而设计的获得高纯材料的方法。 通过移动加热环，让棒状待提纯材料从一端到另一端逐次熔化、凝固，使杂质原子聚集在 一端，从而使材料得以提纯