第二章热力学第一定律物理化学PPT讲稿.ppt

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1、1第1页，共60页，编辑于2022年，星期二教学重点及难点教学重点及难点教学重点教学重点 1.理解系统与环境、状态与状态函数、广度量和强度量、热力学平衡态、过程与途径、状态函数理解系统与环境、状态与状态函数、广度量和强度量、热力学平衡态、过程与途径、状态函数法。（考核概率法。（考核概率100%）2.了解非体积功（考核概率了解非体积功（考核概率1%），理解热与功、体积功、热力学能、恒容热、恒压热及焓），理解热与功、体积功、热力学能、恒容热、恒压热及焓，掌握，掌握热力学第一定律、恒容热、恒压热及焓的计算，盖斯定律热力学第一定律、恒容热、恒压热及焓的计算，盖斯定律（考核概率（考核概率100%）3.了

2、解摩尔热容随温度的关系及平均热容的表达、理解恒压与恒容摩尔热容的关系，了解焦耳实了解摩尔热容随温度的关系及平均热容的表达、理解恒压与恒容摩尔热容的关系，了解焦耳实验及意义（考核概率验及意义（考核概率1%），理解理想气体的热力学能和焓，掌握理解理想气体热力学能变和焓变的），理解理想气体的热力学能和焓，掌握理解理想气体热力学能变和焓变的计算，掌握气体恒容变温过程、恒压变温过程和凝聚态物质变温过程热、功、热力学能变和焓变的计计算，掌握气体恒容变温过程、恒压变温过程和凝聚态物质变温过程热、功、热力学能变和焓变的计算（考核概率算（考核概率100%）4.理解可逆传热过程、气体可逆膨胀压缩过程、理想气体恒温

3、可逆过程和理想气体绝热可逆过理解可逆传热过程、气体可逆膨胀压缩过程、理想气体恒温可逆过程和理想气体绝热可逆过程，掌握理想气体绝热可逆过程方程式、可逆过程功、热、热力学能变和焓变的计算，掌握理想气体程，掌握理想气体绝热可逆过程方程式、可逆过程功、热、热力学能变和焓变的计算，掌握理想气体绝热不可逆过程功、热、热力学能变和焓变的计算，理解相、相变焓之摩尔熔化焓、摩尔蒸发焓、摩绝热不可逆过程功、热、热力学能变和焓变的计算，理解相、相变焓之摩尔熔化焓、摩尔蒸发焓、摩尔升华焓和摩尔转变焓，掌握相变焓与随温度变化的关系，理解反应进度、化学反应计量式及物质的尔升华焓和摩尔转变焓，掌握相变焓与随温度变化的关系，

4、理解反应进度、化学反应计量式及物质的标准态，摩尔反应焓，标准摩尔反应焓。（考核概率标准态，摩尔反应焓，标准摩尔反应焓。（考核概率100%）教学难点教学难点 1.理解标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓，恒压反应热与恒容反应热的关系，燃烧和爆炸反应的理解标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓，恒压反应热与恒容反应热的关系，燃烧和爆炸反应的最高温度最高温度;掌握由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓，基希霍夫公式（考核概率掌握由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓，基希霍夫公式（考核概率100%）第2页，共60页，编辑于2022年，星期二 2.1 基本概念及术语基本概念及术语1系统和环境

5、系统和环境系统系统:研究的对象研究的对象（也称为物系或体系）。也称为物系或体系）。环境环境环境环境:系统以外且与系统密切相关的物质及其所在空间。系统以外且与系统密切相关的物质及其所在空间。Zn+HClH2注意注意注意注意:1系统与环境是根据研究需要人为划分的。系统与环境是根据研究需要人为划分的。2系统与环境间可以有实际界面，也可以是系统与环境间可以有实际界面，也可以是 想象的范围。想象的范围。系统系统敞开系统敞开系统封闭系统封闭系统隔离系统隔离系统系统与环境间既有能量交换又有物质交换；系统与环境间既有能量交换又有物质交换；系统与环境间只有能量交换而无物质交换；系统与环境间只有能量交换而无物质交

6、换；系统与环境间既无能量交换也无物质交换。系统与环境间既无能量交换也无物质交换。Zn+HClH2 反应物为系统反应物为系统 敞开系统敞开系统Zn+HClH2反应物和产物为系统反应物和产物为系统封闭系统封闭系统绝热容器绝热容器Zn+HClH2反应物和产物为系统反应物和产物为系统隔离系统隔离系统第3页，共60页，编辑于2022年，星期二2状态和状态函数状态和状态函数（1）状）状 态态 系统所有性质的总体表现。系统所有性质的总体表现。状态函数状态函数由状态所决定的性质由状态所决定的性质。状态函数的特点状态函数的特点a系统的状态一定，状态函数就有定值；系统的状态一定，状态函数就有定值；b状态函数的变化

7、值状态函数的变化值X 只取决于始、末状态，而与变化的只取决于始、末状态，而与变化的 经历无关；经历无关；X=X2X1c 状态函数的微分状态函数的微分dX为全微分为全微分；（2）广度量和强度量）广度量和强度量 广度量：性质与物质的数量成正比，如广度量：性质与物质的数量成正比，如 V，U等；广度量具有加和性。等；广度量具有加和性。强度量强度量：性质与物质的数量无关，如性质与物质的数量无关，如 T，p等；等；强度量不具有加和性。强度量不具有加和性。（3）平衡态）平衡态系统的温度、压力及各个相中各个组分的物质的量均不随时间变化时的状系统的温度、压力及各个相中各个组分的物质的量均不随时间变化时的状态。态

8、。系统处在平衡态，满足系统处在平衡态，满足热平衡热平衡 力平衡力平衡 相平衡相平衡 化学平衡化学平衡 Zn+HClH2第4页，共60页，编辑于2022年，星期二3过程和途径过程和途径过程：系统从某一状态变化到另一状态的经历过程：系统从某一状态变化到另一状态的经历途径：实现过程的具体步骤途径：实现过程的具体步骤按内部物质变化的按内部物质变化的类型，过程分为类型，过程分为单纯单纯pVT变化变化 相变化相变化化学变化化学变化根据过程进行根据过程进行的特定条件的特定条件恒温过程（恒温过程（T=T环境环境=定值）定值）恒压过程（恒压过程（p=p环境环境=定值）定值）恒容过程（恒容过程（V=定值）定值）绝

9、热过程（系统与环境间无热交换的绝热过程（系统与环境间无热交换的 过程）过程）循环过程（系统从始态出发经一系列循环过程（系统从始态出发经一系列 步骤又回到始态的过程）步骤又回到始态的过程）第5页，共60页，编辑于2022年，星期二4功（功（W）广义功广义功=广义力广义力广义的位移广义的位移 单位：单位：J 规定：环境对系统作功规定：环境对系统作功W0 系统对环境作功系统对环境作功W0 功功体积功体积功W（膨胀功）：膨胀功）：在一定的环境压力下，系统的体在一定的环境压力下，系统的体积发生变化而与环境交换的能量。积发生变化而与环境交换的能量。非体积功非体积功W（非膨胀功）非膨胀功）除了体积功以外的一

10、切其它形式的功除了体积功以外的一切其它形式的功体积功体积功W的计算的计算 体积功的定义式体积功的定义式 宏观过程宏观过程：恒外压过程：恒外压过程：功的性质：不是状态函数功的性质：不是状态函数，是途径函数。，是途径函数。第6页，共60页，编辑于2022年，星期二 PPamb，dV0，W0，系统得到功系统得到功 PPamb，dV0，W0，系统对环境作功系统对环境作功 PPamb0时，时，W0气缸的内截面积为气缸的内截面积为As，活塞至气缸底部的长度为活塞至气缸底部的长度为l，气体的体积为：气体的体积为：V=Asl在环境压力为在环境压力为Pamb下活塞移动了下活塞移动了dl的的距离，则：距离，则：体

11、积功的定义式体积功的定义式 体积功体积功W的计算的计算第7页，共60页，编辑于2022年，星期二第8页，共60页，编辑于2022年，星期二W1=0J W2=2042.7J 功不是状态函数，与过程有关功不是状态函数，与过程有关 第9页，共60页，编辑于2022年，星期二2热（热（Q）由于系统与环境之间温度的不同，导致两者之间交换的能量单位为由于系统与环境之间温度的不同，导致两者之间交换的能量单位为J规定：系统吸热，规定：系统吸热，Q0 系统放热，系统放热，Q0性质：不是状态函数，是途径函数。性质：不是状态函数，是途径函数。注意：注意：微量热和功分别表示微量热和功分别表示Q、W 热和功必须通过环境

12、的变化才能表现出来。热和功必须通过环境的变化才能表现出来。热力学定义的热，与通常所说的物体的热力学定义的热，与通常所说的物体的“冷冷”或或“热热”中的中的“热热”具有不同的含义，也不同于体系的具有不同的含义，也不同于体系的“热能热能”3热力学能热力学能(U)系统内部的一切能量系统内部的一切能量,也称为内能也称为内能。单位为。单位为J热力学能的定义式热力学能的定义式U=U2U1=W（Q=0）规定：规定：系统内能增加系统内能增加 U 0系统内能减少系统内能减少 U 0性质：性质：状态函数状态函数第10页，共60页，编辑于2022年，星期二 2.2热力学第一定律（本质是能量守恒定律）热力学第一定律（

13、本质是能量守恒定律）U1（状态状态1）封闭系统封闭系统从环境吸热从环境吸热 Q从环境得功从环境得功 wU2（状态状态1）U=U2U1或：或：适用条件：封闭系统适用条件：封闭系统各量的符号：各量的符号：系统内能增加系统内能增加 U 0 系统内能减少系统内能减少 U 0 环境对系统作功环境对系统作功 W0 系统对环境作功系统对环境作功 W0 系统吸热系统吸热 Q0 系统放热系统放热 Q0第11页，共60页，编辑于2022年，星期二 2.3 恒容热、恒压热、焓恒容热、恒压热、焓 1恒容热恒容热Qv:系统在恒容且非体积功为零的过程中与环境交换的热。系统在恒容且非体积功为零的过程中与环境交换的热。据热一

14、律据热一律:若过程中恒容若过程中恒容dV0非体积功为零非体积功为零W=0 或或物理意义：物理意义：dV0，W=0 时，过程的恒容热在量值上等于过程的热力学能变。时，过程的恒容热在量值上等于过程的热力学能变。适用条件：封闭系统、恒容、非体积功为零适用条件：封闭系统、恒容、非体积功为零2恒压热恒压热Qp:系统在恒压且非体积功为零的过程中与环境交换的热系统在恒压且非体积功为零的过程中与环境交换的热据热一律据热一律:恒压恒压 p1=p2=pamb=定值定值 非体积功为零非体积功为零 W=0令：令：H称为焓称为焓 或或 物物理理意意义义：恒恒压压、非非体体积积功功为为零零的的条条件件下下，过过程程的的恒

15、恒压压热热在在量量值值上上等等于于其其焓焓变变。适适用用条条件件：封封闭闭系系统统、恒压恒压、非体积功为零非体积功为零第12页，共60页，编辑于2022年，星期二3 3、焓、焓11焓的定义式焓的定义式22焓变焓变H=H2 H1=（U2p2V2）（）（U1p1V1）讨论：对于系统内只有凝聚态物质发生的讨论：对于系统内只有凝聚态物质发生的PVT变化、相变化和变化、相变化和 化学变化化学变化 （PV）0 3 焓的性质焓的性质焓焓H是状态函数，是状态函数，焓的微变：焓的微变：dH=dUpdVVdp焓具有能量的单位焓具有能量的单位 J，KJ H=U（pV）=UpVVp非体积功为零非体积功为零 恒压恒压p

16、=0H=UpVH=U（pV）焓变包括焓变包括 内能的变化内能的变化,特定条件下的体积功特定条件下的体积功第13页，共60页，编辑于2022年，星期二第14页，共60页，编辑于2022年，星期二2.4 摩尔热容摩尔热容 1热容（热容（C）1 热容的定义热容的定义C=QdT （J K1）一般应用于纯物质一般应用于纯物质应应用用在在非非体体积积功功为为零零、不不发发生生相相变化，不发生化学变化的过程。变化，不发生化学变化的过程。热容热容定压热容定压热容Cp定容热容定容热容CV摩尔定压热容摩尔定压热容（Jmol1k1）应用应用摩尔定容热容摩尔定容热容Cv,m 应用应用第15页，共60页，编辑于2022

17、年，星期二气体恒容变温过程气体恒容变温过程气体恒压变温过程气体恒压变温过程 理想气体的变温过程理想气体的变温过程 第16页，共60页，编辑于2022年，星期二凝聚态物质变温过程凝聚态物质变温过程凝聚态物质恒压变温过程凝聚态物质恒压变温过程:体积变化很小体积变化很小 H=U（pV）=UpVVpH UQp Qv第17页，共60页，编辑于2022年，星期二Cp.m 与与Cv.m的关系有差别的原因分析的关系有差别的原因分析:因纯物质的摩尔热力学能是因纯物质的摩尔热力学能是T，V的函数的函数 恒压升温单位热力学温度时，由于体积膨恒压升温单位热力学温度时，由于体积膨胀，使热力学能增加而从环境吸收的热量胀，

18、使热力学能增加而从环境吸收的热量 由于体积膨胀对环境作功而从环境吸收的热由于体积膨胀对环境作功而从环境吸收的热量量 p3.Cp.m 与与Cv.m的关系的关系第18页，共60页，编辑于2022年，星期二理想气体理想气体Cp.m 与与Cv.m的关系的关系常温下，单原子理想气体常温下，单原子理想气体 双原子理想气体双原子理想气体 5.平均摩尔定压热容平均摩尔定压热容Cp.m-Cv.m=R注意：平均热容与温度T2、T1有关，温度范围不同，即使温度差相等，平均热容也不相同。第19页，共60页，编辑于2022年，星期二第20页，共60页，编辑于2022年，星期二 2.5 相变焓相变焓v相是系统中性质完全相

19、同的均匀部分。v相变化是指系统中的同一物质在不同相之间的转换。v相变焓：是指质量为m，物质的量为n的物质B在恒压、恒温下由相转变为相过程的焓变，写作：。v1.摩尔相变焓是指单位物质的量的物质在恒定温度T及该温度的平衡压力下发生相变时对应的焓变，记作：v2.摩尔相变焓随温度的变化摩尔相变焓随温度的变化 相变焓要求的压力是T温度时的平衡压力，纯物质相平衡压力又是相平衡温度的函数.相变焓最终可表达为温度的函数，即第21页，共60页，编辑于2022年，星期二 以物质B由相转变至相的摩尔相变焓为例来导出其变化关系。第22页，共60页，编辑于2022年，星期二第23页，共60页，编辑于2022年，星期二1

20、、化学计量数、化学计量数化学反应一般形式的方程式化学反应一般形式的方程式 aA+bB=yY+zZ0=B B 或或 0=AA+BB+YY+ZZB-物质的化学式物质的化学式 B-物质物质B的化学计量数的化学计量数 反应物取反应物取“”;产物取产物取“+”化学计量数与反应方程式的写法有关化学计量数与反应方程式的写法有关2.5 化学反应焓化学反应焓第24页，共60页，编辑于2022年，星期二2、反应进度、反应进度 对反应对反应 aA+bB=gG+hHt=0 时刻时刻nA nB nG nHt=t 时刻时刻 nA nB nG nH据方程式有据方程式有=nA nA nB nB nG nG nH nH vAv

21、BvGvH定义定义:封闭体系封闭体系,nB为常量为常量,d =dnB/vB =nB/vB 表示反应进行的程度表示反应进行的程度1 不依赖参与反应的各个具体物质不依赖参与反应的各个具体物质2 方程式的书写有关方程式的书写有关。若规定反应开始时若规定反应开始时 0=0 =nB/vB(B=A,B,G,H)第25页，共60页，编辑于2022年，星期二(1)(2)10 mol20 mol第26页，共60页，编辑于2022年，星期二 3摩尔反应焓（变）摩尔反应焓（变）对于纯物质发生的化学反应对于纯物质发生的化学反应 反应的焓变，即反应焓为：反应的焓变，即反应焓为：摩尔反应焓：摩尔反应焓：由于由于 说明：说

22、明：1 使用摩尔反应焓时应指明化学反应方程式。使用摩尔反应焓时应指明化学反应方程式。2若反应物和产物不处于纯态，则将物质的偏摩尔焓替换摩尔焓若反应物和产物不处于纯态，则将物质的偏摩尔焓替换摩尔焓.第27页，共60页，编辑于2022年，星期二4标准摩尔反应焓标准摩尔反应焓物质标准态的规定：标准压力物质标准态的规定：标准压力p=100kPa气气体体：标标准准压压力力下下表表现现出出理理想想气气体体性性质质的的状态。状态。液液体体、固固体体：标标准准压压力力下下的的纯纯液液体体、纯固体状态。纯固体状态。注意：热力学标准态的温度注意：热力学标准态的温度T是任意的。不过，许多物质的热力学标准态时是任意的

23、。不过，许多物质的热力学标准态时的焓数据是在的焓数据是在T298.15K下求得的下求得的.标准摩尔反应焓标准摩尔反应焓 第28页，共60页，编辑于2022年，星期二5.恒容反应热与恒压反应热 与 的关系的推导 系统在恒温、W=0的条件下进行化学反应时吸收或放出的热，称为反应热。绝大多数反应是在恒温、恒压或恒温、恒容条件下进行的，其反应热就分别为恒压反应热和恒容反应热。与 的关系的推导 假设有一个任意的恒温反应，由恒压和恒容两个途径进行：第29页，共60页，编辑于2022年，星期二第30页，共60页，编辑于2022年，星期二2.8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算1标准摩尔生成焓标准摩尔

24、生成焓-(通常为通常为298.15K)1 标标准准摩摩尔尔生生成成焓焓：在在温温度度为为T的的标标准准状状态态下下（通通常常为为298.15K）,由由稳稳定定相相态态的的单单质质生生成成化化学学计计量量数数vB=1的的相相态态的的化化合合物物B（），该该生生成成反反应应的的焓焓变变即即为为该该化化合合物物B（）在温度）在温度T时的时的 标准摩尔生成焓。标准摩尔生成焓。符号：符号：稳定单质的定义：稳定单质的定义：25及标准压力下，及标准压力下，稀有气体的稳定单质为单原子气体稀有气体的稳定单质为单原子气体氢，氧，氮，氟，氯的稳定单质为双原子气体氢，氧，氮，氟，氯的稳定单质为双原子气体溴和汞的稳定单

25、质为液态溴和汞的稳定单质为液态Br2（l）和和Hg（l）；）；其余元素的稳定单质均为固态。其余元素的稳定单质均为固态。但碳的稳定态为石墨即但碳的稳定态为石墨即C（石墨），而非金刚石石墨），而非金刚石硫的稳定态为正交硫即硫的稳定态为正交硫即S（正交），而非单斜硫正交），而非单斜硫，第31页，共60页，编辑于2022年，星期二2 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算（298.15K条件下）条件下）第32页，共60页，编辑于2022年，星期二2.标准摩尔燃烧焓（标准摩尔燃烧焓（通常为通常为298.15K）1标准摩尔燃烧焓（标准摩尔燃烧焓（通常为通常为298.15K）在在温温度度为为T的的标标准准

26、状状态态下下，由由化化学学计计量量数数VB=-1的的相相态态的的物物质质B（）与与氧氧进进行行完完全氧化反应时，该反应的焓变即为该物质在温度全氧化反应时，该反应的焓变即为该物质在温度T时的标准摩尔燃烧焓，时的标准摩尔燃烧焓，单位：单位：kJmol1符号：符号：完全燃烧完全燃烧(氧化氧化)是指：在没有催化剂作用下的自然燃烧。是指：在没有催化剂作用下的自然燃烧。燃烧物中燃烧物中C变为变为CO2（g），），H变为变为H2O（l），），N变为变为N2（g），），S变为变为SO2（g），），Cl变为变为HCl（aq）盐酸水溶液盐酸水溶液完全氧化物完全氧化物CO2（g）、）、H2O（l）、）、N2（g）、

27、）、SO2（g）、O2（g）=0 f H m H2O(l),298.15K=c H m H2（g）,298.15K H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l)f H m CO2(g),298.15K=c H m C(石墨石墨),298.15K C(石墨石墨)O2(g)CO2(g)第33页，共60页，编辑于2022年，星期二2由标准摩尔燃烧焓计算反应的标准摩尔反应焓由标准摩尔燃烧焓计算反应的标准摩尔反应焓 第34页，共60页，编辑于2022年，星期二第35页，共60页，编辑于2022年，星期二3标准摩尔反应焓随温度的变化标准摩尔反应焓随温度的变化基希霍夫公式基希霍夫公式 第36页，共60页，编

28、辑于2022年，星期二4非恒温反应过程热的计算举例（非恒温反应非恒温反应过程热的计算举例（非恒温反应-绝热反应）绝热反应）恒压燃烧反应最高火焰温度计算依据：恒压燃烧反应最高火焰温度计算依据：Qp=H=0（恒压、绝热）（恒压、绝热）恒容爆炸反应的最高温度计算依据：恒容爆炸反应的最高温度计算依据：Qv=U=0（恒容、绝热）恒容、绝热）第37页，共60页，编辑于2022年，星期二解解解解第38页，共60页，编辑于2022年，星期二2.10 可逆过程与可逆体积功可逆过程与可逆体积功1.可逆过程 将推动力无限小、系统内部及系统与环境之间在无限接近平衡条件下进行的过程，称为可逆过程。101.325kPa下

29、100水蒸发为水蒸汽的相变过程是可逆过程。环境与系统间温差为无限小的传热过程也是可逆过程。第39页，共60页，编辑于2022年，星期二理想气体恒温膨胀过程理想气体恒温膨胀过程 可逆过程是物理化学研究中非常重要的一类变化过程，下面以恒温下理想气体的膨胀过程为例说明。第40页，共60页，编辑于2022年，星期二理想气体恒温压缩过程理想气体恒温压缩过程第41页，共60页，编辑于2022年，星期二第42页，共60页，编辑于2022年，星期二2.可逆过程体积功的计算可逆过程体积功的计算第43页，共60页，编辑于2022年，星期二第44页，共60页，编辑于2022年，星期二例例 2.10.1 2.10.1

30、第45页，共60页，编辑于2022年，星期二节流膨胀过程：在绝热条件下，气体始末态压力分别保持恒定不变情况下的膨胀过程。节流膨胀过程：在绝热条件下，气体始末态压力分别保持恒定不变情况下的膨胀过程。焦耳一汤姆逊实验表明：焦耳一汤姆逊实验表明：室温常压下的多数气体，经节流膨胀后温度下降，产生致冷效应，室温常压下的多数气体，经节流膨胀后温度下降，产生致冷效应，氢、氦等少数气体经节流膨胀后温度升高，产生致热效应。氢、氦等少数气体经节流膨胀后温度升高，产生致热效应。各种气体在压力足够低时经节流膨胀后，温度基本不变。各种气体在压力足够低时经节流膨胀后，温度基本不变。2-11 2-11 节流膨胀与焦耳节流膨

31、胀与焦耳-汤姆逊实验汤姆逊实验1 1、焦耳、焦耳汤姆逊实验汤姆逊实验第46页，共60页，编辑于2022年，星期二节流膨胀过程绝热：节流膨胀过程绝热：Q=0。过程功的大小：左侧：过程功的大小：左侧：W1=p1（0V1）=p1V1 右侧：右侧：W2=p2（V20）=p2V2故整个过程的体积功为：故整个过程的体积功为：W=W1W2 =p1V1p2V2 据热一律据热一律 U=QW，则则 U2U1=W=p1V1p2V2 U2p2V2=U1p1V1 所以所以 H2=H1 即节流膨胀为恒焓过程。即节流膨胀为恒焓过程。真实气体真实气体 H=f（T，p）U=f（T，V）2节流膨胀的热力学特征及焦耳一汤姆逊系数节

32、流膨胀的热力学特征及焦耳一汤姆逊系数 （1）节流膨胀的热力学特征）节流膨胀的热力学特征第47页，共60页，编辑于2022年，星期二（2）焦耳一汤姆逊系数）焦耳一汤姆逊系数J-T（又称节流膨胀系数）（又称节流膨胀系数）为为了了描描述述气气体体节节流流膨膨胀胀致致冷冷或或致致热热能能力力的的大大小小，引引入入节节流流膨膨胀胀系系数数：恒恒焓焓过过程程，温度随压力的变化率温度随压力的变化率由于膨胀过程由于膨胀过程dp0，对于真实气体：，对于真实气体：J-T0时，时，dT0，表明节流膨胀后致冷（表明节流膨胀后致冷（温度下降）温度下降）；J-T0时，时，dT0，表明节流膨胀后致热（表明节流膨胀后致热（温

33、度升高）温度升高）；J-T=0时，时，dT=0，即节流膨胀后，温度不变。即节流膨胀后，温度不变。理想气体的焓只是温度的函数，在任何状态下节流膨胀时理想气体的焓只是温度的函数，在任何状态下节流膨胀时J-T=0第48页，共60页，编辑于2022年，星期二第49页，共60页，编辑于2022年，星期二解：解：第50页，共60页，编辑于2022年，星期二绝热可逆过程与绝热不可逆过程从同一始态出发不能一步到达同一终点绝热可逆过程与绝热不可逆过程从同一始态出发不能一步到达同一终点。第51页，共60页，编辑于2022年，星期二热力学第一定律热力学第一定律恒容恒容,w1=0恒压恒压,w1=0焓及焓变焓及焓变H=

34、U（pV）气体恒容变温过程气体恒容变温过程气体恒压变温过程气体恒压变温过程热容热容摩尔定压热容摩尔定压热容（Jmol1k1摩尔定容热容摩尔定容热容Cv,m 理想气体理想气体 第52页，共60页，编辑于2022年，星期二理想气体理想气体恒温可逆过程恒温可逆过程 U=0 H=0 Q=W 绝热可逆过程绝热可逆过程Q=0 U=W=nCV，m（T2T1）绝热可逆过程方程式绝热可逆过程方程式可逆过程：系统内部及系统与环境间在一系列无限接近平衡条件下进可逆过程：系统内部及系统与环境间在一系列无限接近平衡条件下进 行的过程行的过程 可逆过程系统对环境作最大功（环境对系统作最小功）可逆过程系统对环境作最大功（环

35、境对系统作最小功）相变焓相变焓在恒定的压力温度下由在恒定的压力温度下由相转变为相转变为相，过程的焓相，过程的焓 变变恒温下凝聚态间转化恒温下凝聚态间转化 H Uv蒸发和升华过程蒸发和升华过程v与温度的关系与温度的关系第53页，共60页，编辑于2022年，星期二反应进度反应进度 若规定反应开始时若规定反应开始时 0=0 =nB/B 标准摩尔反应焓随温度的变化标准摩尔反应焓随温度的变化基希霍夫公式基希霍夫公式 适用范围：所讨论的温度区间所适用范围：所讨论的温度区间所有反应物及产物均不发生相变化有反应物及产物均不发生相变化标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算恒容反应热与恒压反应热之间的关系恒容反

36、应热与恒压反应热之间的关系 H=U+（pV）凝聚态之间的化学反应凝聚态之间的化学反应气态物质参加的化学反应气态物质参加的化学反应(恒温、理想气体）恒温、理想气体）Qp=H（恒恒 温温 恒恒 压压）QUH（恒温变压）恒温变压）节流膨胀为恒焓过程节流膨胀为恒焓过程第54页，共60页，编辑于2022年，星期二作业题一作业题一.P91:2.9第55页，共60页，编辑于2022年，星期二作业题二作业题二.P92:2.17第56页，共60页，编辑于2022年，星期二第57页，共60页，编辑于2022年，星期二作业题三作业题三.P93:2.27第58页，共60页，编辑于2022年，星期二第59页，共60页，编辑于2022年，星期二作业题四作业题四.P92:2.21第60页，共60页，编辑于2022年，星期二