·Sistema isolato: non c'è scambio di materia ed energia tra il sistema e l'ambiente

·Sistema chiuso: c'è scambio di energia tra il sistema e l'ambiente, ma nessuno scambio di materia.

·Sistema aperto: c'è scambio di materia ed energia tra il sistema e l'ambiente

·①I cambiamenti nella funzione di stato X causati da piccoli cambiamenti nello stato del sistema possono essere espressi dal differenziale totale dX

·②Il cambiamento del sistema dallo stato a allo stato b △X=Xb-Xa è correlato solo agli stati iniziale e finale e non ha nulla a che fare con il percorso di cambiamento o l'esperienza

·Quando l'ambiente funziona sul sistema, W>0

·Quando il sistema funziona sull'ambiente, W

·La definizione di lavoro è δW=-Fdl=-pamb-dV

·Processo a pressione esterna costante W=-pamb·△V

·Il sistema assorbe calore dall'ambiente, Q>0

·Il sistema cede calore all'ambiente, Q

·Energia termodinamica

·L'energia non può essere creata o distrutta dal nulla, può solo essere trasformata da una forma all'altra.

·△U=Q L

·Per processi infinitesimi, dU=δQ δW

·Per i gas ideali, l'energia termodinamica U è solo funzione della temperatura T, (aU/aV)F=0

·In condizioni di volume costante, Qv=△U, δQ=dU

·A tensione costante, volume W=-pamb-(V2-V1)=p1V1-p2V2

·Quando il lavoro non di volume è 0, Qp=(U2 p2V2)-(U1 p1V1)

·Sia H=U pV·Qp=△H, δQp=dH (applicabile a processi con pressione costante o pressione isobarica e lavoro non volumetrico è 0)

·Cv,m=1/n(δQv/dT)(unità: J·mol-1·K-¹)

·Quando un sistema con una quantità di sostanza n subisce una semplice variazione di pVT di volume costante: Qv=△U=nʃT2 T1Cv,mdT(△U=Qv)

·Se non esiste una capacità costante, △U=n∫T2 T1Cv,mdT(ΔU≠Qv)

·Cp,m=1/n(δQp/dT)

·Il sistema con la quantità di sostanza n subisce un semplice processo di cambiamento di pVT a pressione costante, Qp=△H=n∫T2 T1Cp,mdT

Un sistema con una quantità di materiale n subisce un semplice processo di cambiamento di pVT con pressione non costante.

·①Gas ideale H=U nRT,△H=n∫T2 T1Cp,mdT

·②Materia condensata (riferita a sostanze allo stato liquido o solido), △U=△H=n∫T2 T1Cp,mdT

·Gas ideali monoatomici: Cv,m=3/2R,Cp,m=5/2R

·Gas ideale biatomico: Cv,m=5/2R,Cp,m=7/2R

·Gas ideale poliatomico: Cv,m=3R,Cp,m=4R

·Per la materia condensata, Cv,me Cp,m possono essere considerati approssimativamente uguali

·Cp,m=Qp/(n(T2-T¹))=JCp,m dT/(T2-T1)

·Entalpia del cambiamento di fase molare

·△rHm(T)=△Hm(T0) ʃT2 T1[Cp,m(β)-Cp,m(α)]dT

·Avanzamento della reazione: ξ=ΔnB/vB (per la stessa reazione chimica, l'avanzamento della reazione chimica rappresentato da ciascun componente è lo stesso)

·Entalpia di reazione molare

·Gas: qualsiasi temperatura T, pressione pθ=100kPa e presenta lo stato di gas puro di un gas ideale

·Liquido o solido: liquido puro o allo stato solido puro a qualsiasi temperatura e pressione pθ=100kPa pressione standard

·Il rapporto tra Qp,m e Qv,m

·Entalpia molare standard di formazione (ΔfHmθ):ΔrHmθ=Σ[vBΔfHmθ(B)]

·Entalpia molare standard di combustione (ΔcHmθ): ΔrHmθ=Σ[vBΔcHmθ(B)]

·Variazione di △rHmθ con la temperatura T—Formula di Kirchhoff

ΔrHmθ(T)= ΔrHmθ(298,15K) ΔrCp,m(T-298,15K)

·Processo reversibile

·Calcolo del volume di lavoro reversibile

①Volume di lavoro reversibile a temperatura costante del gas ideale WT,r:WT,r=nRTln(V1/V2)=nRTln(p2/p1)

② Lavoro di volume reversibile adiabatico del gas ideale Wa,r

i. Equazione reversibile adiabatica dei gas ideali

T1/T2=(V1/V2)γ-1 o TVγ-1=costante

T1/T2=(p1/p2)(γ-1)/γ o Tp(γ-1)/γ=costante γ=Cp,m/Cv,m è chiamato rapporto della capacità termica del gas ideale. Queste tre formule sono applicabili al corpo processo adiabatico reversibile

p1/p2=(V1/V2)γ o pVγ=costante

ii. Lavoro di volume reversibile adiabatico dei gas ideali Wa,r

Wa,r=ΔU=nRTCv,m(T2-T1)

·Esperimento di Joule-Thomson

·Caratteristiche termodinamiche dell'espansione strozzata

Coefficiente Joule-Thomson (coefficiente di espansione della valvola a farfalla): μJ-T=(аT/аp)H

μJ-T>0, la limitazione e l'espansione del gas producono un effetto di refrigerazione

Il gas μJ-T genera un effetto di riscaldamento dopo lo strozzamento e l'espansione