第二章 热力学第一定律.ppt

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1、第二章第二章 热力学第一定热力学第一定律律目录2-0 绪言2-1 热力学基本概念及术语2-2 热力学第一定律2-3 恒容热、恒压热及焓2-4 摩尔热容2-5 相变焓2-6 标准摩尔反应焓2-7 标准摩尔生成焓2目录2-10 化学反应的恒压热与恒容热2-11 理想气体可逆体积功计算2-12 焦耳汤姆生效应气体节流膨胀自测题2-9 标准摩尔反应焓随温度的变化2-8 标准摩尔燃烧焓320绪言1 热力学定律的归纳性质热力学定律来源于对宏观世界大量实验事实的归纳，不涉及对物质性质的任何微观假设，也不能直接用 数学来证明。但由热力学定律得出的结论无一与实际相违。4(2)热力学第二定律：系统在指定条件下变化

2、的方向和限度。2 热力学定律解决的问题(1)热力学第一定律：系统发生变化时与外界的能量交换。52-1 热力学基本概念及术语1 系统与环境系统：指所研究的对象那部分物质世界。环境：指系统以外部分的物质世界。6系统分类：系统环境整个世界 系统和环境之间可有界，亦可无界。系统和环境的关系：隔离系统封闭系统敞开系统72 系统的性质系统的宏观参数简称性质。系统的性质参数有些可直接测量，有些不能。例如：P,V,T,U,H，粘度、比热、折光率、电导率、密度、表面张力8系统的性质可分为两类：系统的性质参数数值与物质的量成正比。例如：V,S,U,H,G 等。系统的性质参数数值与物质的量无关。例如：P,T 等。强

3、度性质 广度性质(广延性质、容量性质)9(2)状态函数：系统的热力学性质参数。热力学用系统的所有性质来描述系统的状态。当系统的所有性质确定后，其状态就完全确定。(1)状态：通俗讲，状态即系统的样子。3 状态及状态函数(3)状态和状态函数的关系10状态函数的增量只与始末状态有关，与途经无关。状态 状态函数的一一对应关系。一般系统：由经验确定，热力学不能回答多少个独 立变数。状态函数为状态的单值函数。状态的较大变化状态的微小变化 描述体系状态的独立变量数封闭均相系统：两个独立变数。封闭均相系统：两个独立变数。114 平衡态若把处于某状态下的系统与其环境之间的一切联系 均被隔绝，它的状态仍然不随时间

4、而变化，则该状 态称系统的平衡态。普通热力学研究的是平衡态系统，故称平衡态热力 学。12(1)热平衡。各处温度相同。(2)力平衡。各处压力相同。(3)相、化学平衡。平衡态要求满足三个条件：13（2）途径：指体系变化的具体步骤。5 过程与途经（1）过程：体系的状态发生的任何变化。完整描述一个过程应包括：变化的具体步骤。始态末态14(3)指定热力学过程 恒温过程 常数 恒压过程 常数 恒容过程 绝热过程 循环过程15热和功不是体系的性质。热和功不是体系的性质。没有状态变化，就没有热和功。没有状态变化，就没有热和功。不能说系统有多少热或多少功。不能说系统有多少热或多少功。热和功是系统发生状态变化过程

5、中和环境交换的两种不同形式的能量。6 热和功16(1)热 用Q表示系统和环境因温度差而交换的能量。热的正、符号规定：系统吸热为正，放热为负。热的种类。显热、相变热、化学反应热。热是过程函数。其微分量用 Q表示。d17 功的正、符号规定：系统对外做功为负。环境对系统做功为正。（2）功 用W表示功是系统发生状态变化时与环境交换能量的另一种形式。d 功是过程函数。其微分量用 W表示。功的种类：体积功，非体积功W。18体积功计算公式的推导：(3)体积功的计算 根据功的定义dd假设气缸的截面积为A，气缸中气体膨胀了 距离，气体膨胀时克服的外压为P环。体积功示意图截面A19ddd特别强调指出：特别强调指出

6、：气体作体积功时，系统压力P和环境压力P环不一定相等。通常膨胀时PP环，压缩时PP环。但是，体积功计算中必须用P环与dV乘积。因为功是体系和环境交换的能量，必须以环境是否确实得功或失功为准。20(4)对热和功是过程函数的举例说明21(1)什么是可逆过程？系统在无限接近平衡状态下进行的过程。7 可逆过程和可逆体积功22可逆过程是一个理想化的过程。(2)可逆过程的特点进行得无限慢，时间无限长。实际中的某些过程可近似看作可逆过程。例如：在一定条件下的相变化 （液体汽化、固体融化等）。23 可逆过程可逆转回到原来状态，而对环境不产生任何影响（系统和环境都复原）。可逆膨胀过程中系统对环境做功的绝对值最大

7、;可逆压缩过程中环境对系统做最小功。两功数值相等，符号相反。24可逆膨胀时：可逆压缩时：25(3)理想气体可逆体积功若 ,则26内能是系统内部所有粒子能量的总和。不包含系统整体动能和外力场中的势能。(1)内能由以下三部分能组成：8 内能 （内能又称热力学能，用U表示。）分子的动能（T）。分子间的势能（P）。分子内部的能量（核能、电子的能量、振动能）27（2）内能的性质 无绝对值。广度性质。状态函数。可全微分。如，对封闭均相系统有28对于一个封闭系统，如果系统和环境交换的能量只是用来改变体系的内能,那么：U2U1QW2-2热力学第一定律1 热力学第一定律的数学形式对于系统的微小变化dd29 内能

8、U的绝对值虽无法确定，但状态变化过程中内能的增量U可用过程中 交换的热和功来计算。Q和W都不是状态函数，但其之和却具有状态函数的性质，与途径无关。对 的进一步说明30例题：1mol H2O（）在373K和恒定外压101.325KPa时 完全蒸发成水蒸气。试求此过程H2O的U。已知373K和101.325KPa压力下:H2O（）的密度为958.8Kgm-3，H2O（g）的密度为0.5863Kgm-3。H2O的蒸发热为40.63KJmol-1。31WP环（VgV）101.325kPa3.11KJ解:此蒸发过程是在恒定外压下进行的过程。此过程只有体积功。Q40.63KJT1=373KP1=101.3

9、25KPaVT2=373KP2=101.325KPaVg32(2)实验结果 测得空气膨胀后温度不变,水浴中水温也不变。(1)实验装置 2 焦耳实验33系统和环境热交换:Q0(因为 T=0)换言之，理想气体的内能只是温度的函数Uf(T)。(3)热力学第一定律分析可表示为：即，理想气体向真空膨胀内能不变。由热力学第一定律得：系统向真空膨胀：P环0 故 W034对理想气体（4）由微分关系式证明理想气体 由焦耳实验：系统,又35（5)对焦耳实验的进一步说明 焦耳的实验是不精确的。因为水浴中水的热容很大，加之当时测量仪器精度不高，因而无法测出水温的微小变化。以后，科学家用改进的精密实验测定，实际气体在自

10、由膨胀过程中，温度将会有微小变化，但是实验同时也证明，膨胀前气体的压力越小，则温度变化越小。因此，可以推论，对于理想气体来说，焦耳实验的结论是完全正确的：即，理想气体自由膨胀时内能不变。36第一类永动机是不能制造的。内能是系统的状态函数。热力学第一定律的通常文字表述为：隔离系统无论经历何种变化其能量守恒。（或说，隔离系统中能的形式可以相互转化，但不会凭空产生，也不会自行消灭。）3 热力学第一定律的其它表述372 对理想气体1 热力学第一定律 上节课主要内容复习383 状态函数特征 变化量只与始末状态有关，与途经无关。4 Q,W是过程函数5 体积功计算 6 可逆过程7 可逆体积功 对理想气体d3

11、9(2)热力学第一定律分析 由热力学第一定律 得因 ,所以(1)恒容热的定义 系统进行一个恒容恒容而无非体积功无非体积功 的过程与环境交换的热。1 恒容热2-3 恒容热、恒压热及焓对无限小过程d40系统进行一个恒压恒压而无非体积功无非体积功的过程与环境交换的热。2 恒压热及焓 (1)恒压热41整个过程中系统和环境交换的功：(2)焓的导出由热力学第一定律 得恒压过程是指环境压力与系统压力相等且保持恒定的过程。即 常数。42定义新函数对微小过程d43（3）对理想气体证明即，证明44例题：n mol理想气体由P1V1T的始态变化为P2V2T的 终态，求此过程的焓差。解：nmolP1V1TnmolP2

12、V2T说明：液、固系统进行单纯PVT变化时 关系亦近似成立。由定义得45(1)通过测量过程的QV、QP值得到系统变化的U和H值。的意义和3上两式表明，在指定条件下，系统的U和H的值 可以通过直接测量过程的QV 和QP值得到。U和H是两个无绝对值的量，因而体系的U和H的值无法直接测量。46热是过程函数。但上两式指明，指定过程的Qv和 Qp具有状态函数的性质。(2)利用U、H状态函数的性质计算过程的Qv和Qp 因而就可利用状态函数的性质设计过程，通过计算U和H来求Qv和Qp。47如下述过程：这就是化学反应热量总值不变的Hess定律。Hess定律成立条件：C(s)+O2(g)T,PCO2(g)T,P

13、CO(g)+O2(g)T,P48例题：例题：已知100、101.325kPa的恒温恒压下 1mol水转变为水汽吸热40.64kJ。试求1mol水由始态100、101.325kPa转变为同样温度、压力为40.53kPa的水汽末态时的U和H。设水蒸气可视为理想气体，液体水的体积对同样物质的量的水蒸气而言可以忽略。答案49H2O(l)P1=101.325KPaT1=373KV1=0H2O(g)P2=40.53KPaT2=373KV2=解：过程示意图 n=1mol 由定义 502-4 摩尔热容摩尔热容是实验测定显热的基础数据。用来计算系统发生单纯PVT变化时的恒容热、恒压 热及此类变化中系统的U和H。

14、51 定义和数学表达式1 恒容摩尔热容 除随物种和聚集状态变化外，还随温度变化，是温度的函数。d1mol物质在恒容恒容而无非体积功无非体积功下温度升高1k所 需显热。单位：52n mol物质进行一个恒容而无非体积功单纯PVT过程若积分区间内CV,m 变化不大，可视为常数，那么：（2）过程显热 的计算d53（3）对理想气体的讨论对于理想气体对任意均相封闭系统54 只是在非恒容过程中内能的增量不再等于过程的热。只是在非恒容过程中内能的增量不再等于过程的热。因过程的功因过程的功 W0 W0。总结：总结：不管理想气体经历什么过程，不管理想气体经历什么过程，都可以用下式来计算状态变化过程中内能都可以用下

15、式来计算状态变化过程中内能U U的增量。的增量。55恒压摩尔热容也是温度的函数。1mol物质在恒压而无非体积功下升高1K所需的显热。单位：（1）定义和数学表达式2 恒压摩尔热容 d56n mol物质进行一个恒压而无非体积功的单纯PVT过程。（2）过程显热 的计算d对无限小过程对有限过程57对任意均相封闭系统对于理想气体（3）对理想气体的讨论58结论：结论：不管理想气体经历什么过程，不管理想气体经历什么过程，都可以用下式来计算状态变化过程中焓都可以用下式来计算状态变化过程中焓H H的增量。的增量。只是在非等压时系统的H和过程热不再相等。59（4）对 适用于理想气体任意过程的 图解说明 理想气体的

16、H仅是T的函数，与P、V无关。603(1)一般化关系式推导(2)式两边在定压P下同除以dT得：(3)式代入（1）式得：61对实际气体可以证明等于 。具有压力的量纲，为内压力Pa，恒压时温度升高1k，系统因体积增加反抗内压力做功所增加的内能。恒压时温度升高1k反抗外压对环境做的功。(2)一般化关系式中各项的物理意义62(3)对 一般化关系式的讨论63(4)特定系统的 关系 对凝聚系统 对理想气体 64(5)证明理想气体 的另一方法 因理想气体的U、H只是温度的函数，故65许多纯物质及空气等组成比较恒定的混合物其实测的Cp,m 随温度变化的函数关系均可在手册中查到。函数关系中常用的有:热容随温度的

17、变化是很缓慢的，一般随温度T升高略有增加。4 摩尔热容与温度的关系66热容也随压力变化：对凝聚系统，压力P对热容的影响很小。通常说Cp,m为T的函数忽略了P的影响。对气体，热容随温度的变化是在很低的压力下测 定的，称零压热容。可作低压的Cp,m使用。丙烯160-120-80-40-2004006008001000120067为了简化计算，避免积分，在实际QP、QV 计算中常用平均摩尔热容概念。定义作为近似：5 平均摩尔热容68记为2-5相 变 焓相变焓亦称相变热,是计算过程热的基础数据。1 相变焓定义1 mol纯物质在恒定温度T及该温度的平衡压力下发生相变化时对应的焓变。如的相变0.010.6

18、11kPa202.339kPa100101.325kPa692 相变过程是无非体积功的恒压过程 3 具体相变过程概括为：两凝六化（华）凝华升华A()A()A()熔化凝固晶形转化液化气化A()70 气化焓（蒸发热）随温度升高而降低。愈接近临界温度变化愈显著，当达到临界温度时（严格地讲为临界点），由于气液差别消失，气化焓为零。相变焓是温度的函数的一般规律4 相变焓随温度的变化一些物质的气化焓71 非正常相变焓计算正常情况下（101.325KPa）物质的气化焓数据可以 在手册中查到。而在实际中常常需要非正常情况下 的气化焓数据。在相变焓数据中气化焓最常用。现在讨论如何用热力学方法，由正常情况下的气化

19、 焓求非正常情况下的气化焓。72设计如下图所示过程根据状态函数性质有正常B(l)1molP1T1B(g)1molP1T1B(l)1molP2T2B(g)1molP2T2非正常对凝聚系统，P对热容的影响很小，认为Cp,m仅为T的函数。气体通常视为理想气体。73实际求解过程可分为两种情况：近似计算74将气、液态物质的 具体关系式代入计算公式进行积分求解。精确计算75例题：水在180温度下的饱和蒸汽压为1000.2KPa。试求生产180饱和蒸汽压的锅炉中注入水温为20水时，每生产1Kg饱和蒸汽所需要的热。水的平均热容可取76解：设计如下过程H2O(l)t1=20CPsH2O(g)t3=180CPsH

20、2O(l)t2=100C101.325kPaH2O(g)t2=100C101.325kPa降压升温加压升温Ps为H2O在180时的饱和蒸汽压77当反应进行到某一瞬间时,各组分摩尔数变化与计量系数间有如下关系：可写为2-6标准摩尔反应焓1 化学反应计量式及反应进度 对于一个一般的化学反应 78定义反应进度对微小进度 对一个反应系统,其广度性质 0，1 称1mol反应（或一单位反应）。1mol反应的实际内容和反应计量方程的写法有关。对的说明：79设均相反应各物质摩尔焓值反应进度为d时相应各物质量变化各物质焓H的变化反应系统总焓变2 摩尔反应焓80摩尔反应焓也可以用无限大系统中进行一个摩尔反应直接推

21、写出。T、P一定条件下无限大系统：物质摩尔反应焓各物质焓变发生的反应摩尔焓813 物质的标准态及标准摩尔反应焓 何为物质标准态？为什么定标准态？同一物质在各种不同状态下有不同的摩尔量值。对于无绝对值的量，要想计算确定在不同情况下变化的量值，应该都去和一个确定的参照状态相比。这一选定的参照状态，热力学上称为物质的这一选定的参照状态，热力学上称为物质的标准态。标准态。参照状态状态1状态2X2X1X=X2-X182（2）热力学中各物质标准态的规定 固、液体的标准态：压力P 100KPa的纯液体或纯固体。气体的标准态：压力P 100KPa的纯理想气体。标准态下物质的摩尔量表示为：如注意：物质的标准态未

22、对温度T加以限定。83（3）标准摩尔反应焓 定义：若一个任意化学反应中各物质均处于温度为T的标准状态下，它的摩尔反应焓就称标准摩尔反应焓。84 标准摩尔反应焓和同温度下实际摩尔反应焓的关系对气体反应：aAT纯气标准态bBT纯气标准态lLT纯气标准态mMT纯气标准态+lL+mMT混合气态aA+bBT混合气态85 对其他系统：若系统中各物质的摩尔焓与压力P无关，组分混合不引起焓变化，上式近似成立。若系统各物质的摩尔焓与压力P有关，须具体计算。862-7标准摩尔生成焓1什么是标准摩尔生成焓？热力学规定：在温度T的标准态下，由最稳定的单质生成1mol化合物的反应焓称该物质在温度T的标准摩尔生成焓。记为

23、例如87(1)根据热力学规定:(2)最稳定单质的标准摩尔生成焓为零，(3)非最稳定单质的标准摩尔生成焓不为零。同一物质，不同温度下的 不同。手册上可查到各物质在T298.15K的标准摩尔生成焓如碳的三种形态，石墨最稳定，(2)对温度T没有限制88根据状态函数性质同量同种稳定态各单质T,标准态+aAT标准态bBT标准态lLT标准态mMT标准态+2由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓892-8 标准摩尔燃烧焓1 什么是标准摩尔燃烧焓？热力学规定：在温度T的标准压力下，1mol物质完全燃烧反应的焓变称该物质在温度T时的标准摩尔燃烧焓。记为：如90(1)完全燃烧产物同一物质，不同温度下标准摩尔燃烧焓不同

24、。手册上可查到可燃物质298K的标准摩尔燃烧焓 之值。(2)对温度未限制912 由标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓根据状态函数性质TP完全燃烧产物aATPbBTPlLTPmMTP一般化表示为一般化表示为:92很多情况下，反应在任意温度T进行。所以要研究标准摩尔反应焓随温度的变化。解决如何用298.15K的基础数据计算任意温度T的 问题。由在手册上查到的T298.15K的 和 数据可直接计算出298.15K时的标准摩尔反应焓。2-9标准摩尔反应焓随温度的变化0 为什么要研究标准摩尔反应焓随温度的变化？为什么要研究标准摩尔反应焓随温度的变化？等压下同一反应在不同温度下进行的反应焓不同。931 1

25、基尔霍夫公式基尔霍夫公式aA(a)T(标准态)bB()T(标准态)lL()T(标准态)mM()T(标准态)aA(a)298.15K(标准态)bB()298.15K(标准态)lL()298.15K(标准态)mM()298.15K(标准态)根据状态函数性质假设298.15K T各反应组分均无相变化,那么：94基尔霍夫积分式基尔霍夫微分式952 由热容定义可直接导出基尔霍夫公式的微分式由热容定义若2、1分别代表反应的产物和反应物，则对摩尔反应为:963利用基尔霍夫积分式计算（1）若各反应物组分的在所积分的温度区间可视为常数，那么，97需将反应各组分的温度函数式代入基尔霍夫公式积分式中进行积分运算。其

26、中总之，任意温度T的的计算繁而不难，只要耐心仔细运算就能得出精确结果。(2)若要精确计算981恒压反应热恒压反应热2恒容反应热恒容反应热2-10 化学反应的恒压热与恒容热恒温恒压不做非体积功时反应放出或吸收的热量。恒温恒容不做非体积功时反应放出或吸收的热量。99(1)一般关系反应物PVT产物PVT产物PVT3和的关系由定义100（2）特定系统的关系多相系统凝聚系统理想气体101例题：锌与稀硫酸的反应是放热反应。在27C时将1mol锌溶于过量稀硫酸，反应分别在敞口烧杯和密闭刚性容器中进行。何种情况下放出热量多？多出多少？102解：反应在敞口烧杯中进行时放热为，在密闭容器中进行放热为。对反应因为是

27、放热反应，上式表示更负，即恒容进行时放热多，多2494.2J。这是为什么？因为恒容过程不做体积功，这是为什么？因为恒容过程不做体积功，而恒压反应做了而恒压反应做了RT的体积功。的体积功。103火焰过程是物质恒压燃烧过程。最高理论温度是指假定系统无热损失于环境，即绝热过程（或说燃烧热全部用来加热系统升温）系统升达的温度。4 求火焰最高理论温度104爆炸过程是系统恒容反应因温度、压力的升高引起的破坏过程。求最高温度（及压力）可理想化为恒容绝热过程。5 爆炸反应达到的最高温度（及压力）105例题：恒定101.325KPa于25C时甲烷在纯氧中燃烧。求最高火焰温度。已知：106解：此燃烧反应为101.

28、325KPa298k1molCH4(g)2molO2(g)101.325KPa298K1molCO2(g)2molH2O(g)101.325KPaT1molCO2(g)2molH2O(g)由CH4（g）的燃烧数据得根据H的状态函数性质107解之得T1500K1081 理想气体恒温可逆体积功计算d2-11理想气体可逆体积功计算109对此关系的说明：理想气体膨胀过程2 理想气体恒温可逆与恒温不可逆体积功比较理想气体压缩过程环境对系统做最小功体系对环境做最大功1103 理想气体可逆绝热过程及体积功计算即理想气体绝热可逆过程中理想气体绝热可逆过程中PVTPVT都变化。都变化。要进行此积分，必须寻找理想

29、气体绝热可逆过程PVT间的关系。一般分析(1)理想气体可逆绝热过程方程111 理想气体可逆绝热过程方程式1.67(单原子气体)=1.40(双原子气体)1.33(多原子气体)112 理想气体绝热可逆过程方程的推导不定积分：d113式得将式得将114由 由功的定义推出的计算公式（2）理想气体绝热可逆体积功计算115 根据热力学第一定律和理想气体性质 可推出理想气体绝热过程体积功计算公式对理想气体绝热过程，不管可逆与否，对理想气体绝热过程，不管可逆与否，都可用都可用式计算其体积功。式计算其体积功。1163 理想气体 （体）和 （体）比较恒温可逆膨胀：绝热可逆膨胀：A(P1V1T1)B(P2V2T1)

30、B(P2V2T2)恒温可逆线绝热可逆线117所以两可逆过程从同一始态（P1V1T1）变化为具有相同体积V2的不同终态时：AB的陡度大于AB（理论可以证明）。1181 JT实验多孔塞P1P22-12 焦耳汤姆生效应（气体节流膨胀）装置：实验操作将多孔塞左边P1V1T1的气体保持P1T1不变，缓缓推动活塞将气体膨胀到右边并保持右边压力为P2不变，最后体积为V2，温度为T2。理想气体：实际气体：(J-T实验可证明此结果)119节流膨胀的节流膨胀的定义定义 在绝热条件下，气体的始末态分别保持压力恒定的在绝热条件下，气体的始末态分别保持压力恒定的 膨胀过程称节流膨胀。膨胀过程称节流膨胀。节流膨胀的结果

31、多数气体温度下降 致冷效应。少数气体温度升高 致热效应（H2 He）。气体压力足够低 温度不变（T2T1）。1202节流膨胀的热力学特征节流膨胀过程始末态焓值相等。称为等焓过程。节流膨胀过程始末态焓值相等。称为等焓过程。(1)热力学第一定律分析多孔塞P1P2121（2）由节流膨胀为等焓过程分析实验事实焦耳汤姆生系数（或节流膨胀系数）因节流膨胀dP0经节流膨胀，P变，而H不变，所以T变。对实际气体：Hf(T.P)对理想气体：Hf(T),H不变，故T不变。122自测题自测题一选择题1一封闭系统从A态出发，经一循环过程后回到A态，则下列（）的值为零。(a)Q;(b)w;(c)Q+w;(d)Q-w2下

32、述公式中,（）只适用于理想气体。(a)U=QV(b)w=nRTln(p2/p1)(c)(d)H=U+PV1233在一恒容绝热箱中置一隔板，将其分为左、右两部分。今在两侧分别通入温度与压力皆不同的两种气体（如图所示）。当隔板抽走后，气体发生混合。若以箱内全部气体为系统，则混合前后应符合（）。(a)Q=0,w=0,U0(b)Q=0,w0(c)Q=0,w=0,U=0(d)Q=0,w0,UU(b)HP2；(b)P2P2;(c)P2=P2;(d)P2与P2的大小无法比较P2为等温可逆压缩末态的压力。P2为绝热可逆压缩末态的压力。126二填空题1_的系统称为封闭系统。2已知某理想气体的,则其绝热指数=_。

33、31mol理想气体由373K,101.325kPa分别经4（1）等容过程,（2）等压过程冷却到273K。5则QV_QP，WV_WP，6UV_UP，HV_HP。7（填、或）1274已知600时，反应3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)则反应3Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)的=_1285一理想气体在273.15K及101.325kPa压力下，分别按下列三种方式膨胀：6等温可逆;绝热可逆；向真空中。7试填写表中三个过程中的各热力学符号。

34、8（大于零填”+”，小于零填”-“,等于零填”0”）等温可逆绝热可逆向真空中QW129三计算题11mol0、101.325kPa的单原子理2想气体经一个可逆过程，体积增加一倍，H=2092J,Q=1674J。3（1）计算终态的温度、压力、U和w。4（2）若气体经过等温和等容的两步可逆变化过程5达到上述终态，计算H、U、Q和w。130已知H2O(l)在25时的求1molH2O(l)在25时变为水蒸气所作的功并计算U的值。设蒸气为理想气体，液体体积可以忽略不计。已知H2O(l)和H2O(g)的分别为75.38和33.60,计算100时H2O的。21313某生产过程燃烧天然气（以纯甲烷计量），所用空气为理论需要量的2倍，天然气与空气的初始温度均为25。如果从烟囱放出废气的温度是100，问燃烧1molCH4(g)可得到多少热量？已知25时CH4(g),CO2(),H2O(l)的分别为-74.81,-393.51,-285.83;各物质的为：O(g)N(g)CO(g)O(l)29.429.136.975.38H2O(l)的可利用上题数据。假设空气中只有O2与N2,且二者的物质的量之比为1：4。132