物理化学课件（天大第五版）ppt.ppt

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1、经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用系统与环境系统与环境1.热力学基本概念和术语热力学基本概念和术语状态与状态函数状态与状态函数状态一定值一定；状态一定值一定；殊途同归变化等；殊途同归变化等；周而复始变化零。周而复始变化零。广度量与强度量广度量与强度量热力学平衡热力学平衡热与功热与功 过程与途径过程与途径2.体积功体积功上次课主要内容上次课主要内容 =3.热力学第一定律热力学第一定律0经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接

2、受服务的费用2-3 恒容热、恒压热、焓恒容热、恒压热、焓 恒容过程体积功恒容过程体积功W W为零，由第一定律表达为零，由第一定律表达式可得：式可得：(dV=0，W=0)(2.3.1a)(dV=0，W=0)(2.3.1b)恒压过程体积功为：恒压过程体积功为：W=pamb V=p(V2V1)=(p2V2p1V1)1.1.恒容热（恒容热（QV）：）：2.2.恒压热（恒压热（Qp）：）：Constant volume heat,Constant pressure heat and enthalpy1经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买

3、商品的价款或接受服务的费用定义定义 H=U+pV (2.3.2)于是：于是：Qp=H2 H1=H 或或 Qp=dH (dp=0，W=0）(2.3.3a)3.3.焓焓(dp=0，W=0)对恒压过程应用热力学第一定律，可得对恒压过程应用热力学第一定律，可得:焓焓:状态函数，无明确的物理意义状态函数，无明确的物理意义广度性质广度性质其绝对值无法测出其绝对值无法测出2经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.4.QV=U及及Qp=H两关系式的意义两关系式的意义C(s)+O2(g)CO2(g)CO(g)+1/2O

4、2(g)H1H2 H3H2=H1H3H2=H1H33经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2.4 2.4 摩尔摩尔热容热容 无相变化和化学反应时，一定量的物质温度升无相变化和化学反应时，一定量的物质温度升高高1 1K所吸收的热量称为该物质的热容。所吸收的热量称为该物质的热容。1.1.热容热容(heat capacity)(heat capacity)热容热容比热容比热容 （1g物质，物质，J g-1 K-1）摩尔热容摩尔热容（1mol物质，物质，J mol-1 K-1）摩尔热容摩尔热容摩尔定容热容，摩尔

5、定容热容，CV,m摩尔定压热容，摩尔定压热容，Cp,m4经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用TATCm 随温度的变化随温度的变化平均摩尔定压热容平均摩尔定压热容5经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用CV,m和和Cp,m 的关系的关系6经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用将上式代入（将上式代入（Cp,m-CV,m）的式

6、子中）的式子中：对液体与固体对液体与固体Cp,mCV,m0对理想气体对理想气体Cp,mCV,mR恒压过程，温度升高体积膨胀，导致：恒压过程，温度升高体积膨胀，导致：1.系统内部分子势能升高，热力学能增加；系统内部分子势能升高，热力学能增加；2.对环境做功。对环境做功。因此因此Cp,m总是大于总是大于CV,m7经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用热容是物质的特性热容是物质的特性同一物质，聚集状同一物质，聚集状 态不同，热容不同态不同，热容不同热容是温度的函数热容是温度的函数理想气体的摩尔热容理想气体的摩

7、尔热容单原子气体单原子气体双原子气体双原子气体8经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2.2.恒容变温及恒压变温过程热的计算恒容变温及恒压变温过程热的计算对于对于n一定的某系统进行单纯一定的某系统进行单纯pVT变化变化3.3.凝聚系统变温过程凝聚系统变温过程因为因为Cp,mCV,m09经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用对于无相变及化学变化的理想气体等温过程：对于无相变及化学变化的理想气体等温过程：H0 H=U

8、+pV 10经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 说明对于理想气体，说明对于理想气体，U与与 H的计算不再受过程的计算不再受过程恒容与恒压条件的限制。恒容与恒压条件的限制。对于理想气体：对于理想气体：11经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用v例例：将：将10.0g 523K、2.00105Pa的的CO(g)等压降等压降温到温到273K，计算此过程的，计算此过程的Q、U、H。已知。已知在此温度区间在此温度区间1

9、2经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用初态初态T1523KP1=2.00105PaV1=7.76 10-3m3U1、H1末态（末态（1）T2273KP1=2.00105PaV2=4.0510-3m3U2、H2末态（末态（2）T2273KP2=1.04105PaV1=7.7610-3m3U2、H2等压过程等压过程等容过程等容过程13经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例：例：在炎热的夏天，有人提议打开室内正在运

10、行的冰在炎热的夏天，有人提议打开室内正在运行的冰箱的门，以降低室温，你认为此建议可行吗？箱的门，以降低室温，你认为此建议可行吗？14经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例：例：在一个带有无摩擦、无重量的绝热活塞的绝热气缸内充入在一个带有无摩擦、无重量的绝热活塞的绝热气缸内充入一定量的气体。气缸内壁绕有电阻丝，活塞上方施以一恒定压力，一定量的气体。气缸内壁绕有电阻丝，活塞上方施以一恒定压力，并与缸内气体成平衡。如右图所示。现通入一微小电流，使气体并与缸内气体成平衡。如右图所示。现通入一微小电流，使气体缓

11、慢膨胀。此过程为一等压过程，故缓慢膨胀。此过程为一等压过程，故Qp=H,而该系统为一绝热而该系统为一绝热系统，则系统，则Qp=0，所以此过程的，所以此过程的H=0，此结论对吗？，此结论对吗？(1)(1)以气体为系统：以气体为系统：W=0,Q0,Qp=H0(2)(2)以气体电阻丝为系统：以气体电阻丝为系统：W0,Q=0,QpH15经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用物物质质从从一一个个相相转转移移至至另另一一相相的的过过程程，称称为为相变化过程相变化过程。相相变变化化过过程程中中系系统统吸吸收收或或放放

12、出出的的热热称称相相变变热热或或相变焓相变焓1 1、相变焓、相变焓2.5 相变化过程相变化过程相相：系统中性质完全相同的均匀部分系统中性质完全相同的均匀部分。16经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例如：例如：vapH、fusH、subH、truH 等等，焓是广度量，通常将焓是广度量，通常将1 1摩尔的物质相变称为摩尔的物质相变称为摩尔相变焓摩尔相变焓相变焓是物质的特性相变焓是物质的特性相变焓是温度的函数，相变焓是温度的函数，在临界点相变焓为零在临界点相变焓为零17经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，

13、应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例例：乙醇：乙醇(C2H5OH)的正常沸点为的正常沸点为78.4，在此温度下，在此温度下vapHm =38.7kJmol-1。试计算。试计算25 时乙醇的时乙醇的vapHm。已知。已知25 乙乙醇的饱和蒸气压约为醇的饱和蒸气压约为9.47103Pa。C2H5OH(l)和和C2H5OH(g)的平均定压摩尔热容分别为的平均定压摩尔热容分别为111.46和和78.15JK-1mol-1。从手册上查到的是正从手册上查到的是正常相变（常相变（101.325kPa101.325kPa下平下平衡温度衡温度)的相变焓

14、。的相变焓。2.2.相变焓与温度相变焓与温度 之间的关系之间的关系18经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用C2H5OH(l)T2=298KP2=9.47103PaC2H5OH(g)T2=298KP2=9.47103PaC2H5OH(l)T2=298KP2=101.325kPaC2H5OH(l)T1=351.6KP1=101.325kPaC2H5OH(g)T1=351.6KP1=101.325kPaHH1H2H4H3H1=019经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失

15、，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用推广至一般推广至一般某物质某物质()T2某物质某物质()T2某物质某物质()T1某物质某物质()T1H1H2特鲁顿规则特鲁顿规则20经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用解：解：恒压：恒压：求：求：求：求：求：求：例例 已已知知在在正正常常沸沸点点时时H2O的的 摩摩 尔尔 蒸蒸 发发 焓焓 为为40.66kJmol-1，H2O(l)和和H2O(g)的的摩摩尔尔体体积积分分别别为为 18.80 cm3mol 1和和3.014 104 cm3mol 1。求求正常沸点正常沸点 100 下下 1molH2O(l)气化为气化为101325Pa的的H2O(g)的的Q、W、U、H。(1)p外外=101325Pa；(2)p外外=0。21经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(1)(2)U=37.61 kJ，H=40.66 kJW=022