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俄标管件通过运用化学热力学基础8世纪末期,随着蒸汽机的发明和使用,人们为解决其中的能量转化、交换等问题提出了热力学理论,主要研究热现象中物态转变与热量、机械功及其他形式能量间相互转换的规律,使热力学理论在热力学***、第二定律的基础上逐步发展起来化学热力学是在热力学定律范畴内,研究化学过程、与化学过程密切相关的物理过程中的能量效应,以及在一定条件下某种变化自发进行的可能性和限度问题。
这些问题的解决,无疑将对生产和科学发展起到巨大的推动作用,例如金刚石硬度很大,俄标管件可用来制作切割刀具、拉丝的模具等,但天然金刚石非常珍贵,而其同素异形体石墨却非常普通且价格低廉,是否能够在一定条件下采用价廉、易得的石墨制造金刚石?再如,氮肥是农作物生长的基础肥料,而地壳中仅含有极少的可溶性无机氮盐,大部分生物不能直接利用大气中的氮气,仅有某些豆科植物根部的根瘤菌能将大气中的氮气固定并供给植物,如何能将大气中的氮气转换成可利用的形式呢?我们知道,氢气和氧气都可以与氮气发生反应,那么在工业上采用哪一种人工固氮方法更为经济、合理呢?这一系列与生活息息相关的有趣而重要的问题都可以借助于化学热力学进行分析和研究化学热力学研究问题时着眼于体系宏观性质的变化,不涉及物质的徵观结构和观运动机理,只需知道研究对象的始态和终态以及过程进行的外界条件就可进行计算,对过程的变化趋势及一般规律加以探讨得到许多有用的结论,例如,判断过程能不能自发进行,以及进行到什么程度等。这是热力学的优点但它无法说明个别粒子的微观行为,也无法预测变化的历程和时间,不涉及过程进行的速率等问题尽管化学热力学具有一定的局限性,但它也是非常有用的理论工具,例如化学反应器以及精馏吸收、萃取、结晶等化工生产中的基本单元操作都是以它作为理论基础的,在实际生产过程中选择工艺路线、设计工业装置、确定操作条件时都具有重要的指导意义。
体系和环境热力学中将研究对象称为体系,俄标管件的体系以外、与体系有相互作用的其他部分称为环境。体系与环境之间的界面可实可虚,例如研究玻璃杯中的水,则作为体系的水与作为环境的水面上的空气、玻璃杯间就有一个实际的界面;再如研究空气中的氧气则空气中的氮气、二氧化碳等气体与氧气向没有实际的界面。状态和状态函数热力学体系的状态是指由一系列表征体系性质的物理量所确定下来的存在形式,是体系的物理、化学性质的综合表现这一系列的物理量称为体系的状态函数,如质量、温度、压力、体积、浓度、密度等,本章后续讨论的热力学能、焓、嫡、吉布斯自由能等物理量也都是状态函数。
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