补充资料：化学反应热力学

化学反应热力学
chemical thermodynamics

化学反应热力学ehemieal thermodynamies利用热力学基本原理研究化学问题的学科。物理化学的一个分支。它的主要研究内容包括:①化学过程及与化学过程密切相关的物理过程中的能量效应，即过程的放热或吸热规律;②化学变化的方向和限度，建立化学平衡和相平衡的理论。 18世纪末到19世纪初，有关蒸汽机的研究和发明导致了热力学的产生。热力学就是研究热和功转换的规律，它由3条基本定律构成，把这些定律应用于化学领域就产生了化学反应热力学。 热力学第一定律1842年，J.P.焦耳(J oule)由大量的实验总结出，热量与机械功的转化具有一定的当量关系，1卡热量相同于4.184焦耳的功，这就是著名的热功当量。根据热功当量，人们证实能量在转化过程中保持数量不变，此即能量不灭原理，运用于热力学体系则称为热力学第一定律。用数学表达式则为 Q一W一△U式中Q为过程中系统的吸热量，W为系统所做的功，△U为系统内能的变化值。 热力学第二定律随着热功当量的测定，R.J.E.克劳修斯(ClausiuS)在N.L.5.卡诺(Carnot)工作的基础上提出了热力学第二定律，即不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。其实质是说明热力学体系的过程是有一定的方向性。 克劳修斯在定义出嫡S之后得到了一个不等式△s)习琴 1 11式中T为热力学温度。这个不等式实际上就是热力学第二定律的一种表达式，它比从经验出发的叙述不仅更为概括而且原则上可以定量计算。判断所设想的过程能否发生以及可逆与否，只要比较所设想过程的△S和。占Q‘、*‘甫，、，;。二.、拈*、。、二卫里二、‘公习.兴黔之值就可以得到结论。当△S>名召器乙时，所设州Ti~巨毋“’J…’，~~‘~一~一丫式”‘’“’一.，:，二*。.，冲*、。一二旦至二时‘二撇特想的过程有可能发生，当△S=不学生时，为可逆过，、。‘。/。阅‘、:、二。_二、，。、，程;当△S<习李署二时，过程是不可能发生的。，Ix，习“以、甲Ti”J’一阵~”一’切~~一”‘。 热力学第三定律在绝对零度时，排列得很整齐的完美晶体，其嫡值为零。 依据这条定律，各物质的嫡值可由下式来求得$一f，rds一f馋d二 JO JOJ通过实验测得不同温度下的肠(等压热容)，以G/T对T作图，用图解法得到摘值。 热力学状态函数之间的关系及应用热力学中常见的5个状态函数为:烙(H)、自由能(G)、功函(F)、内能(的和摘(S)。它们之间的关系可表示为 H二U+尸V F一U一7万 G=H一7污 对于绝热过程:△S>0，则此过程可以发生，并为绝热不可逆过程;△S一0，则此过程可以发生，并为绝热可逆过程;△S<0，则此过程不可能发生。 对于一个恒温过程则可以由始态和终态功函F的减少量所做的功来确定:一△F>W，此过程可能发生;一△F~W，可能发生可逆变化;一△F0，过程不可能发生。 特点和局限性热力学的方法是宏观的方法，只需知道被研究对象的起始状态和最终状态及过程的外界条件，就可进行相应的计算，它不依赖于物质的微观结构，也不需知道过程的微观历程，应用上比较简易方便，这是它的特点。也正是这个特点，决定了它不能从分子原子的微观角度说明变化发生的原因。此外，对过程的快慢也不能预测，这是它的局限性。

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