热力学概念与基本原理的全面解析与应用

该思维导图涵盖了热力学的基本概念,包括系统与环境、状态函数、热力学定律及其应用。首先介绍了热力学第一定律及内能、热、功的关系;然后讨论了第二定律及熵的概念;接着提到热力学第三定律及绝对零度的熵值。同时,涵盖热化学的主要内容,包括反应热和盖斯定律。此外,还涉及多组分系统的热力学、相平衡和化学平衡等重要主题。

源码
# 热力学概念
- 基本概念
  - 系统与环境
    - 敞开系统
      - 物质与能量可交换
    - 封闭系统
      - 物质不可交换,能量可交换
    - 孤立系统
      - 物质与能量均不可交换
  - 状态函数
    - 定义及重要性
    - 广度性质
      - 体积V
      - 内能U
      - 焓H
      - 熵S
      - 吉布斯自由能G
      - 亥姆霍兹自由能A
    - 强度性质
      - 温度T
      - 压力p
  - 过程与途径
    - 等温过程
      - 条件及实例
    - 等压过程
      - 条件及实例
    - 等容过程
      - 条件及实例
    - 绝热过程
      - 条件及实例
- 热力学第一定律
  - 内能(U)
    - 定义及重要性
  - 热(Q)
    - 交换方式
  - 功(W)
    - 定义及形式
      - 体积功(W = -pΔV)
      - 非体积功
  - 定律表达式
    - ΔU = Q + W
    - 实际应用
- 热力学第二定律
  - 自发过程
    - 判断标准
  - 熵(S)
    - 定义及性质
  - 熵增原理
    - ΔS(孤立)≥ 0
  - 克劳修斯不等式
    - dS ≥ δQ/T
  - 卡诺循环与卡诺定理
    - 理论基础及公式
- 热力学第三定律
  - 绝对零度概念
    - 纯物质完美晶体熵值为0
    - S(0 K) = 0
  - 重要性与应用
- 热化学
  - 化学反应热
    - 定义与实例
  - 恒容反应热
    - Qv = ΔU
    - 重要性
  - 恒压反应热
    - Qp = ΔH
    - 重要性
  - 焓变(ΔH)
    - 定义及应用
  - 标准摩尔生成焓(ΔfHm⊖)
  - 标准摩尔燃烧焓(ΔcHm⊖)
  - 盖斯定律
    - 定义及运用
- 多组分系统热力学
  - 偏摩尔量
    - 定义及重要性
  - 偏摩尔体积(V B)
  - 偏摩尔焓(H B)
  - 化学势(μB)
- 相平衡
  - 相律:F = C - P + 2
    - 定义及推导
  - 单组分系统相图
    - 关键点分析
    - 三相点
  - 气 - 液 - 固平衡线
  - 二组分系统相图
    - 液态完全互溶系统
    - 液态部分互溶系统
    - 液态完全不互溶系统
- 化学平衡
  - 化学反应方向判断
    - ΔrGm
  - 标准平衡常数(K⊖)
  - 与ΔrGm⊖ 的关系
    - ΔrGm⊖ = -RTlnK⊖
  - 反应商(Q)与K⊖ 比较判断反应方向
    - 实际应用
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热力学概念与基本原理的全面解析与应用