熱力學(xué)第一定律

物理化學(xué)電子教案/第二章熱力學(xué)第一定律系統(tǒng)與環(huán)境熱力學(xué)變量狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)熱力學(xué)平衡過(guò)程和途經(jīng)影響因素環(huán)境無(wú)物質(zhì)交換封閉系統(tǒng)有能量交換1§2.1.1熱力學(xué)概論§2.1.2熱力學(xué)根本概念§2.1.3熱力學(xué)定律§2.1.4熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)

第二章熱力學(xué)第一定律2熱力學(xué)：是物理學(xué)的一個(gè)分支，是研究能量相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)遵循的規(guī)律的科學(xué)。是研究宏觀系統(tǒng)的熱與其他形式能量之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系，及其轉(zhuǎn)換過(guò)程中所遵循的規(guī)律的科學(xué)。1熱力學(xué)的根本內(nèi)容§2.1熱力學(xué)第一定律

/§2.1.1熱力學(xué)概論化學(xué)熱力學(xué)：用熱力學(xué)根本原理研究化學(xué)過(guò)程，及與化學(xué)有關(guān)的物理過(guò)程的科學(xué)。3第一、第二定律是熱力學(xué)的主要根底?！?.1.1熱力學(xué)概論是人類經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。哪一個(gè)定律重要？定律是怎樣產(chǎn)生的？還會(huì)產(chǎn)生什么定律？共有四個(gè)根本定律第零定律，第一定律，第二定律，第三定律。2熱力學(xué)研究方法熱力學(xué)方法是一種演繹的方法，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)所得的根本定律進(jìn)行演繹推理，指明宏觀對(duì)象的性質(zhì)、變化方向和限度。大數(shù)量分子的集合體，研究宏觀性質(zhì)，所得結(jié)論具有統(tǒng)計(jì)意義?！?.1熱力學(xué)第一定律

/§2.1.1熱力學(xué)概論3熱力學(xué)研究對(duì)象4一種推理方法，由一般原理推出關(guān)于特殊情況下的結(jié)論不知道反響的機(jī)理和反響速率不研究系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系可以指出進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)工作的方向，討論變化的可能性，但無(wú)法指出如何將可能性變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的方法和途徑§2.1熱力學(xué)第一定律

/§2.1.1熱力學(xué)概論4熱力學(xué)研究的局限性只考慮平衡問(wèn)題，考慮變化前后的凈結(jié)果，但不考慮物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和反響機(jī)理。能判斷變化能否發(fā)生以及進(jìn)行到什么程度，但不考慮變化所需要的時(shí)間。5環(huán)境：與系統(tǒng)密切相關(guān)、有相互作用且影響所能及的局部(那一局部物質(zhì)和空間〕稱為環(huán)境?！?.1.2熱力學(xué)根本概念系統(tǒng)：這種被劃定的研究對(duì)象(那一部分物質(zhì)和空間〕稱為系統(tǒng)，亦稱為體系或物系?！瞐〕敞開(kāi)系統(tǒng)〔b〕封閉系統(tǒng)〔c〕隔離系統(tǒng)〔孤立系統(tǒng)〕這種別離可以是實(shí)際的，也可以是想象的。§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.2熱力學(xué)根本概念環(huán)境系統(tǒng)系統(tǒng)與環(huán)境

根據(jù)系統(tǒng)與環(huán)境之間的關(guān)系，把系統(tǒng)分為三類：61、系統(tǒng)與環(huán)境〔a〕敞開(kāi)系統(tǒng)環(huán)境有物質(zhì)交換敞開(kāi)系統(tǒng)有能量交換系統(tǒng)與環(huán)境之間既有物質(zhì)交換，又有能量交換經(jīng)典熱力學(xué)不研究敞開(kāi)系統(tǒng)§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.2熱力學(xué)根本概念72023/12/9/10:43:14〔b〕封閉系統(tǒng)環(huán)境無(wú)物質(zhì)交換有能量交換系統(tǒng)與環(huán)境之間無(wú)物質(zhì)交換，但有能量交換經(jīng)典熱力學(xué)主要研究封閉系統(tǒng)封閉系統(tǒng)§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.2熱力學(xué)根本概念8〔c〕隔離系統(tǒng)系統(tǒng)與環(huán)境之間既無(wú)物質(zhì)交換，又無(wú)能量交換，故又稱為孤立系統(tǒng)。環(huán)境無(wú)物質(zhì)交換無(wú)能量交換隔離系統(tǒng)(1)§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.2熱力學(xué)根本概念92023/12/9/10:43:14〔c〕隔離系統(tǒng)大環(huán)境無(wú)物質(zhì)交換無(wú)能量交換

有時(shí)把系統(tǒng)和影響所及的環(huán)境一起作為孤立系統(tǒng)來(lái)考慮。隔離系統(tǒng)(2)§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.2熱力學(xué)根本概念10幾何：體積、面積力學(xué)：壓力、表面張力、密度電磁：電流、電流強(qiáng)度化學(xué)：摩爾、摩爾分?jǐn)?shù)熱力學(xué)：溫度、熵、內(nèi)能、焓、功焓、自由能1）定義：性質(zhì)：描述狀態(tài)的宏觀物理量。性質(zhì)〔1〕系統(tǒng)的性質(zhì)§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.2熱力學(xué)根本概念〔2〕環(huán)境的性質(zhì)112023/12/9/10:43:142、熱力學(xué)變量§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.2熱力學(xué)根本概念分為兩類：廣度性質(zhì)（容量性質(zhì)）：數(shù)值與系統(tǒng)的物質(zhì)的量成正比，具有加和性，如：等。關(guān)系：指定了物質(zhì)的量的廣度性質(zhì)即成為強(qiáng)度性質(zhì)，如摩爾體積；兩個(gè)廣度性質(zhì)相除得強(qiáng)度性質(zhì)。12123強(qiáng)度性質(zhì)：與體系總量無(wú)關(guān)，不具有加和性，如：

P,T等3、狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.2熱力學(xué)根本概念

系統(tǒng)的狀態(tài)是它所有性質(zhì)的總體表現(xiàn)，狀態(tài)確定后，系統(tǒng)的所有性質(zhì)也就確定。純物質(zhì)單相系統(tǒng)有各種宏觀性質(zhì)，如等。性質(zhì)改變了，狀態(tài)一定改變。狀態(tài)改變了，不一定所有的性質(zhì)都改變。例：理想氣體的等溫過(guò)程〔p1，V1，T〕〔p2，V2，T〕狀態(tài)改變了，溫度T未改變；132023/12/9/10:43:14〔1〕狀態(tài)〔2〕狀態(tài)函數(shù)描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量稱為狀態(tài)函數(shù)。狀態(tài)函數(shù)：可以表述成通式的形式：狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn):狀態(tài)確定時(shí)，狀態(tài)函數(shù)Z有一定的數(shù)值；其變化值只與系統(tǒng)的始態(tài)〔1〕與終態(tài)〔2〕決定，而與變化的途徑無(wú)關(guān)?！?.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.2熱力學(xué)根本概念14b〕是單值函數(shù)，連續(xù)的，可微分，具有全微分性?！?〕狀態(tài)方程系統(tǒng)性質(zhì)之間的定量關(guān)系式稱為狀態(tài)方程例如，理想氣體的狀態(tài)方程可表示為：§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.2熱力學(xué)根本概念152023/12/9/10:43:14全微分方程§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.2熱力學(xué)根本概念對(duì)于多組分系統(tǒng)，系統(tǒng)的狀態(tài)還與組成有關(guān)，如：

狀態(tài)函數(shù)在數(shù)學(xué)上具有全微分的性質(zhì)。164、熱力學(xué)平衡熱平衡〔各處溫度都相等，體系和環(huán)境的溫度相等且不變。〕力學(xué)平衡〔各處壓力都相等，邊界不再移動(dòng)，體系和環(huán)境的各種作用力大小相等且不變?！诚嗥胶狻捕嘞喙泊鏁r(shí)，各相組成和數(shù)量不隨時(shí)間而改變?！郴瘜W(xué)平衡〔各反響物質(zhì)的數(shù)量和組成不變?！车竭_(dá)以上平衡狀態(tài)才是熱力學(xué)上所指平衡狀態(tài)即：T、P、組成都不變的狀態(tài)，廣度性質(zhì)和強(qiáng)度性質(zhì)都具有一定的數(shù)值，且彼此相互關(guān)聯(lián)。§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.2熱力學(xué)根本概念當(dāng)體系的性質(zhì)不隨時(shí)間而改變，體系就處于熱力學(xué)的平衡狀態(tài)。172023/12/9/10:43:145、過(guò)程和途徑過(guò)程：系統(tǒng)從某一狀態(tài)〔始態(tài)〕變化到另一狀態(tài)〔終態(tài)〕的經(jīng)歷。分為PVT變化過(guò)程，相變化過(guò)程和化學(xué)變化過(guò)程等，途徑：完成某一過(guò)程的具體步驟或方式?！?〕等溫過(guò)程〔2〕等壓過(guò)程〔4〕絕熱過(guò)程〔5〕循環(huán)過(guò)程〔3〕等容過(guò)程§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.2熱力學(xué)根本概念18過(guò)程與途徑舉例始態(tài)〔p1T1V1〕終態(tài)〔p2T2V1〕中間態(tài)〔p2T1V〕等容過(guò)程途徑Ⅰ等溫過(guò)程等壓過(guò)程途徑Ⅱ§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.2熱力學(xué)根本概念5、過(guò)程和途徑192023/12/9/10:43:142§2.1.3

熱力學(xué)定律§2.1熱力學(xué)第一定律

/§2.1.3熱力學(xué)定律如果兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)中的每一個(gè)都與第三個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)處于熱平衡(溫度相同)，那么它們彼此也必定處于熱平衡。重要性----給出了溫度的定義和溫度的測(cè)量方法。----為建立溫度概念提供了實(shí)驗(yàn)根底。----溫度相等是熱平衡的必要條件。120第零定律將A和B用絕熱壁隔開(kāi)然后在A和B之間換成導(dǎo)熱壁絕熱導(dǎo)熱溫度的概念§2.1熱力學(xué)第一定律

/§2.1.3熱力學(xué)定律212023/12/9/10:43:14讓A和B分別與C達(dá)成熱平衡讓A和B與C之間用絕熱壁隔開(kāi)溫度的概念A(yù)和B分別與C達(dá)成熱平衡，那么A和B也處于熱平衡，這就是熱平衡定律或第零定律。當(dāng)A和B達(dá)成熱平衡時(shí)，它們具有相同的溫度由此產(chǎn)生了溫度計(jì)，C相當(dāng)于起了溫度計(jì)的作用§2.1熱力學(xué)第一定律

/§2.1.3熱力學(xué)定律22給出了溫度的概念，判別溫度是否相同的方法。借助一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)〞的物體分別于這兩個(gè)物體熱接觸，這個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)〞的物體就是溫度計(jì)?！?.1熱力學(xué)第一定律

/§2.1.3熱力學(xué)定律232023/12/9/10:43:14能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中的數(shù)量守恒；能量守恒定律，計(jì)算變化過(guò)程中的能量變化。

到1850年，科學(xué)界公認(rèn)能量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律之一。能量守恒與轉(zhuǎn)化定律可表述為：

自然界的一切物質(zhì)都具有能量，能量有各種不同形式，能夠從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，但在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量的總值不變。2§2.1熱力學(xué)第一定律

/§2.1.3熱力學(xué)定律24第一定律第一定律的文字表述第一定律

是能量守恒與轉(zhuǎn)化定律在熱現(xiàn)象領(lǐng)域內(nèi)所具有的特殊形式，說(shuō)明熱力學(xué)能、熱和功之間可以相互轉(zhuǎn)化，但總的能量不變。

也可以表述為：第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的。第一定律是人類經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。2§2.1熱力學(xué)第一定律

/§2.1.3熱力學(xué)定律252023/12/9/10:43:14第一定律的文字表述第一類永動(dòng)機(jī)

一種既不靠外界提供能量，本身也不減少能量，卻可以不斷對(duì)外作功的機(jī)器稱為第一類永動(dòng)機(jī)，它顯然與能量守恒定律矛盾。

歷史上曾一度熱衷于制造這種機(jī)器，均以失敗告終，也就證明了能量守恒定律的正確性?！?.1熱力學(xué)第一定律

/§2.1.3熱力學(xué)定律26克勞修斯：熱量可以自發(fā)地從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體，但不可能自發(fā)地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體。開(kāi)爾文-普朗克：不可能從單一熱源吸取熱量，并將這熱量完全變?yōu)楣?，而不產(chǎn)生其他影響。以及熵增表述：孤立系統(tǒng)的熵永不減小。3§2.1熱力學(xué)第一定律

/§2.1.3熱力學(xué)定律272023/12/9/10:43:14第二定律第二類永動(dòng)機(jī)：在熱力學(xué)第一定律問(wèn)世后，人們認(rèn)識(shí)到能量是不能被憑空制造出來(lái)的，于是有人提出，設(shè)計(jì)一類裝置，從海洋、大氣乃至宇宙中吸取熱能，并將這些熱能作為驅(qū)動(dòng)永動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)和功輸出的源頭，這就是第二類永動(dòng)機(jī)。是從單一熱源吸熱使之完全變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生其它影響的熱機(jī)。3§2.1熱力學(xué)第一定律

/§2.1.3熱力學(xué)定律282023/12/9/10:43:14第二定律能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中進(jìn)行的方向和限度。絕對(duì)零度時(shí)，所有純物質(zhì)的完美晶體的熵值為零；或者絕對(duì)零度〔T=0K〕不可到達(dá)；一般當(dāng)封閉系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)定平衡時(shí)，熵應(yīng)該為最大值；在任何自發(fā)過(guò)程中，熵總是增加；在絕熱可逆過(guò)程中，熵增等于零；4§2.1熱力學(xué)第一定律

/§2.1.3熱力學(xué)定律29第三定律對(duì)熵的論述低溫下物質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并為各種物質(zhì)的熱力學(xué)函數(shù)的計(jì)算提供科學(xué)方法。封閉系統(tǒng)等溫過(guò)程>不可逆=可逆1、熱和功系統(tǒng)吸熱，系統(tǒng)放熱，熱：系統(tǒng)與環(huán)境之間因溫差而傳遞的能量稱為熱，如混合熱、溶解熱、熔化熱、反響熱。用符號(hào)Q表示。熱的本質(zhì)功:系統(tǒng)與環(huán)境之間傳遞的除熱以外的其他能量都稱為功，用符號(hào)W表示。環(huán)境對(duì)系統(tǒng)作功，系統(tǒng)對(duì)環(huán)境作功，Q和W的單位都用能量單位“J〞表示§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.4熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)熱和功是系統(tǒng)與環(huán)境之間交換能量的兩種形式。焦耳〔Joule〕和邁耶(Mayer)自1840年起，歷經(jīng)20多年，用各種實(shí)驗(yàn)求證熱和功的轉(zhuǎn)換關(guān)系，得到的結(jié)果是一致的。 即：1cal=4.1840J30Q>0Q<0W>0W<0是分子無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的一種表達(dá)〔舉例〕燒開(kāi)水1、熱和功§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.4熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)熱和功是系統(tǒng)與環(huán)境之間交換能量的兩種形式。化學(xué)反響中最常見(jiàn)的是體積的改變，體積功又叫膨脹功，壓縮是負(fù)膨脹，其功也稱膨脹功；功可分為膨脹功和非膨脹功兩類，系統(tǒng)總功的變化為：312023/12/9/10:43:14功〔W〕：系統(tǒng)與環(huán)境之間傳遞的除熱以外的其他形式能量Q和W都不是狀態(tài)函數(shù)，其數(shù)值與變化途徑有關(guān)。Q和W的微小變化用符號(hào)而不能用表示廣義的功可以看作強(qiáng)度變量與廣度變量的乘積式中是強(qiáng)度變量是相應(yīng)的廣度變量功可以分為膨脹功和非膨脹功，熱力學(xué)中一般不考慮非膨脹功§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.4熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)32熱力學(xué)能U是狀態(tài)函數(shù)，全微分性質(zhì)，微小可用dU表示；熱：系統(tǒng)與環(huán)境之間因溫差傳遞的能量混合熱熔解熱反響熱

熱力學(xué)能U的絕對(duì)值尚無(wú)法測(cè)定，只能求出它的變化值。系統(tǒng)由狀態(tài)〔1〕變到狀態(tài)〔2〕，系統(tǒng)與環(huán)境的熱交換為Q，功交換為W，那么系統(tǒng)的熱力學(xué)能的變化為：對(duì)于微小變化熱力學(xué)能的單位：§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.4熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)2第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式332023/12/9/10:43:14(1)假設(shè)過(guò)程是絕熱的，那么Q＝0，那么，外界對(duì)物體做的功等于物體內(nèi)能的增加。(3)假設(shè)過(guò)程的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即ΔU＝0，那么，外界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱量。(2)假設(shè)過(guò)程中不做功，即W＝0，那么，物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加。應(yīng)用△U=W+Q時(shí)的幾種特殊情況§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.4熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)342023/12/9/10:43:14ΔU＝QΔU＝WW＋Q＝0或W＝－Q3熱力學(xué)能系統(tǒng)總能量通常有三局部組成：〔1〕系統(tǒng)整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能〔2〕系統(tǒng)在外力場(chǎng)中的位能〔3〕熱力學(xué)能，也稱為內(nèi)能

熱力學(xué)中一般只考慮靜止的系統(tǒng)，無(wú)整體運(yùn)動(dòng)，不考慮外力場(chǎng)的作用，所以只注意熱力學(xué)能

熱力學(xué)能是指系統(tǒng)內(nèi)部能量的總和，包括分子運(yùn)動(dòng)的平動(dòng)能、分子內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)能、振動(dòng)能、電子能、核能以及各種粒子之間的相互作用位能等?！?.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.4熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)35假設(shè)是n有定值的封閉系統(tǒng)，那么對(duì)于微小變化

熱力學(xué)能是狀態(tài)函數(shù)，對(duì)于只含一種化合物的單相系統(tǒng)，經(jīng)驗(yàn)證明，用p，V，T

中的任意兩個(gè)和物質(zhì)的量

n

就能確定系統(tǒng)的狀態(tài)，即如果是§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.4熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)362023/12/9/10:43:14定律中各量的正、負(fù)號(hào)及含義熱力學(xué)第一定律△U=W+Q外界對(duì)系統(tǒng)做功〔系統(tǒng)的體積減小〕系統(tǒng)對(duì)外界做功〔系統(tǒng)的體積增大〕系統(tǒng)吸收熱量系統(tǒng)放出熱量系統(tǒng)內(nèi)能增加系統(tǒng)內(nèi)能減少§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.4熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)37系統(tǒng)吸熱系統(tǒng)放熱W>0W<0Q<0系統(tǒng)Q>0對(duì)環(huán)境作功對(duì)系統(tǒng)作功環(huán)境

U=Q+W

U>0

U<0熱和功的取號(hào)與熱力學(xué)能變化的關(guān)系§2.1熱力學(xué)第一定律/§2.1.4熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)382023/12/9/10:43:14填空題一、改變內(nèi)能的兩種方式1．內(nèi)能的改變有________和________兩種方式．2．在能的轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移過(guò)程中，一個(gè)物體，如果沒(méi)有吸收熱量，也沒(méi)有放出熱量，那么外界對(duì)它做多少功，它的內(nèi)能就________多少；如果它既沒(méi)有對(duì)外做功，外界也沒(méi)有對(duì)其做功，那么它從外界吸收多少熱量，它的內(nèi)能就_______多少．熱傳遞做功增加增加39二、熱力學(xué)第一定律1．內(nèi)容：物體內(nèi)能的增加等于物體從外界吸收的______與外界對(duì)物體所做的______的總和．2．公式：用ΔU表示物體內(nèi)能的增量，用Q表示吸收的熱量，用W表示外界對(duì)物體所做的功，那么：ΔU＝__________.熱量功Q＋W40三、對(duì)熱力學(xué)第一定律的理解1．由ΔU＝Q＋W，可知改變物體的內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞，只知其一無(wú)法確定內(nèi)能的變化．2．在ΔU＝Q＋W中，W表示做功情況，說(shuō)明內(nèi)能和其他形式的能可以相互轉(zhuǎn)化；Q表示吸熱或放熱的情況，說(shuō)明內(nèi)能可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而ΔU＝Q＋W是能量守恒定律的具體表達(dá)．3．對(duì)公式ΔU＝Q＋W符號(hào)的規(guī)定414.熱傳遞的實(shí)質(zhì)：②在單純熱傳遞中，系統(tǒng)向外界放出多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就減少多少。即Q放=-ΔU熱傳遞實(shí)質(zhì)上傳遞的是能量，結(jié)果是改變了系統(tǒng)的內(nèi)能。傳遞能量的多少用熱量來(lái)量度。5.傳遞的熱量與內(nèi)能改變的關(guān)系①在單純熱傳遞中，系統(tǒng)從外界吸收多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少。即ΔU=Q吸42

6.熱傳遞具有方向性。熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫局部傳遞到低溫局部，不會(huì)自發(fā)的從低溫物體傳遞到高溫物體或從物體的低溫局部傳遞到高溫局部?！?.1熱力學(xué)第一定律

/§2.1.1熱力學(xué)概論冶金過(guò)程熱力學(xué)冶金過(guò)程熱力學(xué)的研究?jī)?nèi)容包括冶金體系的熱力學(xué)和各種冶金過(guò)程中有關(guān)體系間的相互反響。對(duì)煉鋼來(lái)說(shuō)，涉及的冶金體系包括爐渣、鋼液、耐火材料、冶金熔劑和氣體，以及鋼液冷卻時(shí)生成的非金屬夾雜物。進(jìn)行的冶金過(guò)程包括燃燒、氧化吹煉、氧化精煉和渣-鋼間的各種反響。當(dāng)研究高爐煉鐵時(shí),冶金體系擴(kuò)大到鐵礦石、焦炭和鐵液，冶金過(guò)程增加了焙解、燒結(jié)、制球團(tuán)、復(fù)原熔煉和渣－鐵間的一些反響。當(dāng)研究有色金屬冶金時(shí)，冶金體系擴(kuò)大到熔锍、黃渣、熔鹽和水鹽體系以及有機(jī)溶劑和離子交換樹脂，冶金過(guò)程相應(yīng)地增加了焙燒、造锍熔煉、氯化、浸取、沉淀、電解、溶劑萃取和離子交換。很明顯，研究上述這些復(fù)雜的冶金體系的熱力