化学热力学

化学热力学是在热力学定律的范围内研究热和功与化学反应或状态的物理变化之间的相互关系。 化学热力学不仅涉及各种热力学性质的实验室测量，还涉及数学方法在化学问题和过程自发性研究中的应用。

化学热力学的结构是基于热力学的前两条定律。 从热力学xxx定律和第二定律出发，可以推导出四个方程，称为吉布斯基本方程。 从这四个方程式中，可以使用相对简单的数学推导出与热力学系统的热力学性质相关的大量方程式。 这概述了化学热力学的数学框架。

化学热力学的主要目标是建立确定给定转化的可行性或自发性的标准。 以这种方式，化学热力学通常用于预测以下过程中发生的能量交换：

• 化学反应
• 阶段性变化
• 解决方案的形成

以下状态函数是化学热力学中主要关注的问题：

• 内能 (U)
• 焓 (H)
• 熵（S）
• 吉布斯自由能 (G)

化学热力学中的大多数恒等式源于热力学xxx和第二定律，尤其是能量守恒定律对这些状态函数的应用。

热力学 3 定律（全局的、非特定形式）：

1、宇宙的能量是恒定的。

2.在任何自发过程中，宇宙的熵总是增加的。

3. 完美晶体（有序）在 0 开尔文时的熵为零。

化学能是化学物质通过化学反应进行转化时所释放的能量。 打破和建立化学键涉及能量释放或吸收，通常是化学系统吸收或放出的热量。

由于化学物质（反应物）之间的反应而释放（或吸收）的能量等于产物和反应物的能量含量之间的差异。 这种能量变化称为化学系统的内能变化。

如果在恒定体积条件下（在 STP 条件下）测量内能的变化等于热变化，如在密闭的刚性容器中，例如弹式量热器。 然而，在恒定压力下，如在向大气开放的容器中的反应中，测得的热量通常不等于内部能量变化，因为压力-体积功也会释放或吸收能量。