【正文】 (T2S2 T1S1)=DH S(T2 T1) = J 100 JK1(可逆過程為恒熵過程) 單原子理想氣體的絕熱系數(shù) g=，利用絕熱可逆公式 = 207K ∴W=DU=nCV,m(T2 T1) =1mol ( 例2(96年題)：l mol單原子理想氣體由始態(tài)(273K，pq )經(jīng)由下列兩個途徑到達(dá)終態(tài)( T2，pq /2)：(l)可逆絕熱膨脹；(2)反抗pq /2的外壓絕熱膨脹．試分別求出T2，W，DSm和DGm．并回答能否由DGm來判斷過程的方向? 已知S q (298K)=100J K－1K－1K－1K－1mol－1。已知此理想氣體300K時的Smq=具體看書中有關(guān)部分。8．可逆過程非體積功的計算(1) 恒溫可逆過程功：Wr = D T A，Wr 39。一、重要概念 卡諾循環(huán)，熱機效率，熵，摩爾規(guī)定熵，標(biāo)準(zhǔn)熵，標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熵，亥姆霍茲函數(shù)，吉布斯函數(shù)二、主要公式與定義式1. 熱機效率：h = W / Q1 =(Q1+Q2)/ Q1 = 1 T2 / T1 (T2 , T1 分別為低溫，高溫?zé)嵩?2．卡諾定理：任何循環(huán)的熱溫熵小于或等于0不可逆可逆 (2)一般過程焓的計算：基本思想是(1)，再加上相變焓等。 例2：水在 5℃ 的結(jié)冰過程為不可逆過程，計算時要利用0℃ 結(jié)冰的可逆相變過程，即△H15．節(jié)流過程(等焓過程)：D H=0，Q=0 焦耳湯姆遜系數(shù) mJT = (182。求整個過程的W、Q、D U及D H。 Hm/182。第1章 熱力學(xué)第一定律與熱化學(xué) 一、重要概念 系統(tǒng)與環(huán)境，隔離系統(tǒng)，封閉系統(tǒng)，(敞開系統(tǒng))，廣延量(加和性：V，U，H，S，A，G)，強度量(摩爾量，T，p)，功，熱，內(nèi)能，焓，熱容，狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)，平衡態(tài)，過程函數(shù)(Q，W)，可逆過程，節(jié)流過程，真空膨脹過程，標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)焓，標(biāo)準(zhǔn)生成焓，標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓二、重要公式與定義式1. 體積功：dW= p外dV2. 熱力學(xué)第一定律：D U = Q+W ， dU =dQ +dW 3．焓的定義： H=U + pV4．熱容：定容摩爾熱容 CV，m = dQ V /dT = (182。 T )P 理性氣體：Cp，m CV，m=R ；凝聚態(tài)：Cp，m CV，m≈0 理想單原子氣體CV，m =3R/2，Cp，m= CV，m+R=5R/2 5. 標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓：由標(biāo)準(zhǔn)生成焓D fHBq (T)或標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓D c HBq (T)計算 D rHmq = S vB D fHBq (T) = S vB D c HBq (T)6. 基?；舴蚬?適用于相變和化學(xué)反應(yīng)過程) D rHmq(T2)= D rHmq(T1)+ D rCp，m dT 7. 恒壓摩爾反應(yīng)熱與恒容摩爾反應(yīng)熱的關(guān)系式 QpQV = D rHm(T) D rUm(T) =S vB(g)RT 8. 理想氣體的可逆絕熱過程方程： p1V1g= p2V2g ， p1V1/T1 = p2V2/T2 ， g=Cp，m/CV，m 三、各種過程Q、W、D U、D H 的計算1．解題時可能要用到的內(nèi)容(1) 對于氣體，題目沒有特別聲明，一般可認(rèn)為是理想氣體，如N2，O2，H2等。已知該氣體的CV，m mol1 K1。 T/182。 H2O(l，1 mol，5℃ ，pq) H2O(s，1 mol，5℃，pq)△H3 ↓△H2 ↑△H4 H2O(l，1 mol， 0℃，pq H2O(s，1 mol，0℃，pq)7．化學(xué)過程：標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)焓DrHmq的計算(1) ， DrHmq＝SvB DfHmq(B) ＝－SvB DcHmq(B)再利用基?；舴蚬接嬎懔硪粶囟萒時的標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)焓。 (3)燃燒反應(yīng)系統(tǒng)的最高溫度計算：整個系統(tǒng)作為絕熱系統(tǒng)看待處理由系統(tǒng)焓變 D H=0 建立方程計算。 Q1 / T1 + Q2 / T2 ≤0 不可逆可逆 克老修斯() 不等式： D S≥ dQr / T 3．熵的定義式：dS = dQr / T 4．亥姆霍茲(helmholtz)函數(shù)的定義式： A=UTS5．吉布斯(Gibbs)函數(shù)的定義式：G=HTS，G=A+pV6．熱力學(xué)第三定律：S*(0K，完美晶體)= 07．過程方向的判據(jù)：(1) 恒T、恒p、W ’=0過程(最常用)：dG0，自發(fā)(不可逆)；dG=0，平衡(可逆)。 = D T,V A，(2) 恒溫恒壓過程非體積功：Wr39。(7) 標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵的計算 D rSmq = S vB Smq (B，T)2．D G的計算(1) 平衡相變或反應(yīng)過程：D G=0(2) 恒溫過程： D G=D HT D S(3) 非恒溫過程：D G=D H DT S =D H (T 2S2T1S1)=D H (T 2D S S1D T) 訣竅：題目若要計算D G，一般是恒溫過程；若不是恒溫，題目必然會給出絕對熵。K－1（10分）解：W＝－pDV=－p(V2V1) =－pV2+pV1= nRT2+ nRT1= nR(T1T2) =1molmol－1(600K300K)= 6506JDH= n cp,m (T2T1) =1molmol－1ln(600K/300K)= mol－1=mol－1－300KK1K1K1(207K273K) = 5228 J 過程為非恒溫過程，不能用DG來判斷過程的方向。mol1)() = J = JK1 +( 273K)100J所以必須考慮其他條件或常識，即水在100℃，代入自然就可得到A,B。A．計算該過程苯吸收的熱量和做的功；B．求過程的 DG和DS；C．求環(huán)境的熵變；D．可以使用何中判據(jù)判斷過程的性質(zhì)。mol1 353K = 27835JB. DS=DS1+DS2+DS3=DS2+DS2= (DH2/T)+ nRln(p/pq) = (30770J/353K)+1K1 D . 可用熵判據(jù)判斷過程的性質(zhì)，此過程 DS隔=DS系+DS環(huán)= 5．過程方向判據(jù)：dT=0，dp=0，W39。(1) 化學(xué)勢 mB = mBq +R T ln xB(2) 恒T，p混合過程的變化量 D mixV=0，D mixH=0，D mixS= nR S xBlnxB，D mixG=D mixH TD mixS = nRT S xBlnxB，7. 真實液態(tài)混合物：濃度用活度代替 mB = mBq +R T ln aB其中aB = fB xB， fB – 活度因子。mol1，平均摩爾氣化焓為 mol1。mol1)=n(甲苯)=200g/(92gK1例2. 1kg 純水中，溶解不揮發(fā)性溶質(zhì)B ，B在水中不電離，假設(shè)此溶液具有稀溶液的性質(zhì)。kg，DvapHmq(H2O) = kJ (2) 此溶液在25℃ 時的滲透壓P。mol－1)/1kg=kg－1 =(2) cB≈bB r ≈m－3K－1(