第1章热力学第一定律1．1重要概念1．状态函数与过程量这是两类完全不同的物理量。状态函数是系统的性质，如温度(T)，压力(p)，体积(V)，内能(U)，焓(H)和定压热容(CV)等，而过程量是指功(W)和热(Q)，它们是过程的属性。状态函数与过程量主要区别如下：(1)状态函数决定于系统的状态，而过程量取决于过程。所以状态函数用来描述系统状态，而过程量用于描述过程。(2)当系统中发生变化时，状态函数的变化只取决于系统的初末状态，而与变化的具体方式(过程)无关。因而在计算状态函数变化时，若给定过程不能或不易求得，可通过设计途径进行计算，与此相反，过程量则不可以设计途径进行计算，因为对于不同途径，它们的值可能不同。过程量，即功和热是在系统和环境之间的两种能量传递方式，在系统内部不能讨论功和热。可见在计算W和Q时，首先要明确系统是什么，其次要搞清过程的特点。(3)若y代表某个状态函数，任意一个过程的状态函数变为∆Y，功和热为W和Q。假设该过程在相反方向进行时上述各量分别为∆Y逆、W逆和Q逆，则必有∆Y＝一∆Y逆一般W≠一W逆Q≠一Q逆2.等温过程环境温度恒定不变的情况下，系统初态和末态温度相同且等于环境温度的过程，即Tl＝T2＝T环＝常数所谓等温过程，是指上式中三个等号同时成立的过程。有人认为等温过程是系统温度始终不变的过程，这是一种误解。诚然，在某一过程中如果系统温度始终不变,则过程必是等温过程，因为该过程服从上式。但这并非等温过程的全部，只不过是等温过程的一种特殊情况。3.等压过程外压(即环境压力)恒定不变的情况下，系统初态和末态的压力相同且等于外压的过程，即p1＝p2＝p外＝常数所谓等压过程，是指式中三个等号同时成立的过程。有人把等压过程说成是系统压力始终不变的过程，这是一种不全面的理解，因为这只是等压过程的一种特殊情况。在热力学中会遇到p1＝p2的过程，称为初末态压力相等的过程，还会遇到p外＝常数的过程，称为恒外压过程，但它们都不是等压过程。对于多相系统，若各相的压力不完全相同(例如相间有刚性壁隔开时)，且各相均服从上式，则整个系统经历的过程仍属于等压过程。4．可逆过程它由一连串无限接近于平衡的状态所组成，所以可逆就意味着平衡。可逆过程是并非能够具体实现的过程。一切能够实际发生的过程都是不可逆的。与实际过程相比，可逆过程具有如下特点(1)若以Qr和Wr分别代表任一可逆过程的热和功，Q逆和W逆代表该可逆过程在相反方向上进行时的热和功，则Qr＝-Q逆上研途进...
