量熱的基本原理

1850年，科學(xué)界已經(jīng)*能量守恒是自然界的規(guī)律，即自然界的一切物質(zhì)都具有能量，能量有各種不同形式，能夠從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式，在轉(zhuǎn)化中能量的總量不變[12對于封閉體系的任何變化過程，可以用數(shù)學(xué)表達式表示能量的轉(zhuǎn)化，即

△E=Q-W

式中，△E是體系發(fā)生能量變化的值；Q為過程中體系從環(huán)境吸收的熱量；W表示體系對環(huán)境所做的功。式中△E=U+V+T，U表示內(nèi)能;V表示體系在外力場中的位能;T表示體系整體運動的動能。

對于量熱體系來說，通?？梢哉J為體系是靜止的，并且外力場的影響可以忽略，這時

T=V=0。于是上式可變?yōu)?/font>

△U=Q-W

內(nèi)能是體系內(nèi)部能量的總和，內(nèi)能是體系的性質(zhì)，只決定于狀態(tài)，是體系狀態(tài)的單值函數(shù)，在定態(tài)下有定值，它的變值也只決定于體系的起始狀態(tài)和終止?fàn)顟B(tài)。

功和熱除了與始終態(tài)有關(guān)外，還與變化的具體途徑有關(guān)。從微觀角度來說，功是大量質(zhì)點以有序運動而傳遞的能量;熱量是大量質(zhì)點以無序運動方式傳遞的能量;內(nèi)能則是分子內(nèi)部所有形式的能量之和，包括平動能、轉(zhuǎn)動能、振動能、電子運動的能量和原子核能。

從量熱儀所測量的熱量有兩種:一種是等容條件下測定的，在等容條件下，若體系不做功，則△U=Qv，式中Qv是等容過程中體系所獲得的熱量，如彈式量熱儀所測量的熱就是等容過程的熱效應(yīng);另一種是等壓條件下測定的，則△H=Qp式中Qp是等壓過程中的熱量，如測定中和反應(yīng)的量熱儀所測量的熱效應(yīng)就是等壓過程的熱效應(yīng)。對于常溫常壓下的凝聚體系所發(fā)生的反應(yīng)過程，如固體溶于液體中的溶解反應(yīng)、液-液相反應(yīng)等，因反應(yīng)前后△PV的化很小，通?？珊雎圆挥?，這時△H=△U。