热力学(Thermodynamics)是研究热,功,温度和能量之间关系的科学,广义上讲,热力学处理能量从一个地方到另一个地方以及从一种形式到另一种形式的转移。关键概念是热量是一种能量形式,相当于一定量的机械功。热力学是化学的一个非常重要的分支。因为它涉及能量在不同形式之间的转换的研究。
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热力学和化学Thermodynamics and Chemistry代写
化学家需要通过热力学确定特定反应在是否在能量上具备可行性,并且能使反应系统的组成处于平衡状态,需要注意的是热力学的四项基本定律:
- 热力学零定律:当两个系统都在与第三个系统进行热平衡时,前两个系统彼此处于热平衡状态,此属性应用于将温度计作为“第三系统”定义温度标度。
- 热力学第一定律:或称能量守恒定律,系统内部能量的变化等于从其周围环境向系统添加的热量与系统在周围环境中所做的功之间的差。
- 热力学第二定律:热量不会自发地从较冷的区域流向较热的区域,或者等效地,给定温度下的热量无法完全转化为功。因此,封闭系统的熵或单位温度的热能会随着时间的流逝而朝着某个最大值增加。因此,所有封闭系统都趋于达到一个熵最大的平衡状态。
- 热力学第三定律:当温度接近绝对零时,处于最稳定形式的元素的理想晶体的熵趋于零。这条定律使得建立熵的绝对标度成为可能,该绝对标度从统计的角度确定系统中的随机性或无序度。
以热力学的前两个定律为基础,产生了化学热力学的结构,化学热力学是热力学定律下,有关热能和工用化学反应的关系以及物理变化状态范围的研究性科学。化学热力学的主要目的是建立“转化的可行性和自发性”的标准,以这种方式预测在化学反应,相变和求解过程中发生的能量交换。
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