怎么用热力学第一定律证明热力学能是状态函数?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/21 09:29:37
我需要的是用热一律证明U是状态函数,不是用U是状态函数和热一律推东西~~~~~

焓变
开放分类: 化学、科学、物理化学、热力学、状态函数

enthalpy
焓,热函:一个系统中的热力作用,等于该系统内能加上其体积与外界作用于该系统的压力的乘积的总和

焓是物体的一个热力学能状态函数,焓变即物体焓的变化量。

◆焓和焓变
焓是一个状态函数,也就是说,系统的状态一定,焓的值就定了。
焓的定义式是这样的:H=U+pV
其中U表示热力学能,也称为内能,即系统内部的所有能量
p是系统的压力,V是系统的体积
作为一个描述系统状态的状态函数,焓没有明确的物理意义
ΔH(焓变)表示的是系统发生一个过程的焓的增量
ΔH=ΔU+Δ(pV)
在恒压条件下,ΔH(焓变)可以表示过程的热力学能变

◆相关知识

在介绍焓之前我们需要了解一下分子热运动、热力学能和热力学第一定律:

1827年,英国植物学家布朗把非常细小的花粉放在水面上并用显微镜观察,发现花粉在水面上不停地运动,且运动轨迹极不规则。起初人们以为是外界影响,如振动或液体对流等,后经实验证明这种运动的的原因不在外界,而在液体内部。原来花粉在水面运动是受到各个方向水分子的撞击引起的。于是这种运动叫做布朗运动,布朗运动表明液体分子在不停地做无规则运动。从实验中可以观察到,布朗运动随着温度的升高而愈加剧烈。这表示分子的无规则运动跟温度有关系,温度越高,分子的无规则运动就越激烈。正因为分子的无规则运动与温度有关系,所以通常把分子的这种运动叫做分子的热运动。

在热学中,分子、原子、离子和原子团做热运动时遵从相同的规律,所以统称为分子。

既然组成物体的分子不停地做无规则运动,那么,像一切运动着的物体一样,做热运动的分子也具有动能。个别分子的运动现象(速度大小和方向)是偶然的,但从大量分子整体来看,在一定条件下,它们遵循着一定的统计规律,与热运动有关的宏观量——温度,就是大量分子热运动的统计平均值。分子动能与温度有关,温度越高,分子的平均动能就越大,反之越小。所以从分子动理论的角度看,温度是物体分子热运动的平均动能的标志(即微观含义,宏观:表