平衡态热力学将系统与环境之间因温差而传递的能量称为热. 本文拟结合常见的三种热力学过程，即气体

的纯pVT变化、化学反应及相变，论证该命题的不准确性.

1. 气体的纯pVT变化

   [例1.] 1摩尔的理想气体N₂，在298.15K、100kPa下恒温膨胀至50kPa，计算下列各过程对应的热量.

   （1）可逆膨胀；

   （2）反抗50kPa恒外压膨胀；

   （3）自由膨胀.

   解：系统始态  p₁=100kPa， T₁=298.15K，

           V₁=nRT₁/p₁=1mol×8.314J·K^-1·mol^-1×298.15K/(100kPa)=24.7882dm³

          系统终态  p₂=50kPa，T₂=298.15K，

           V₂=nRT₂/p₂=1mol×8.314J·K^-1·mol^-1×298.15K/(50kPa)=49.5764dm³        

          依题恒温条件下，理想气体纯pVT变化，ΔU=ΔH=0          （1）

          另依热力学第一定律：ΔU=Q+W_T =Q+∫（-p_e·dV)          （2）

           结合式（1）及（2）可得：Q=∫（p_e·dV)                         （3）

   （1）可逆膨胀

       由式（3）可得：Q=∫（p_e·dV)

                                   =∫（p·dV)

                                   =∫（nRT/V)·dV

                                   =nRT·ln(V₂/V₁)

                                   =1mol×8.314J·K^-1·mol^-1×298.15K·ln(49.5764dm³/24.7882dm³)

                                   =1.7182kJ≠0

   (2) 反抗50kPa恒外压膨胀

    由式（3）可得：Q=∫（p_e·dV)=p_e·(V₂-V₁)=50kPa×(49.5764dm³-24.7882dm³)=1.2394kJ≠0

    （3）自由膨胀

       由式（3）可得：Q=∫（p_e·dV)=p_e·(V₂-V₁)=0

      由上可知：理想气体恒温膨胀过程热量与系统环境之间温差无关.

  2. 化学反应及相变

       热力学化学反应（或相变）通常发生在恒温恒压条件下，即化学反应（或相变）发生时，系统与环境不存

在温差.

       该条件下，化学反应（或相变）的焓变通常均不为0，即：Δ_rH=Q_p≠0，这表明化学反应（或相变）的恒

压热效应（Q_p）同样与系统与环境之间温差无关.

  3. 结论

       系统与环境之间温差不是热力学过程热量产生的直接原因.