【正文】 對于無相變、無化學(xué)變化、不做非膨脹功的封閉系統(tǒng)，理想氣體 溫度變化時熱力學(xué)能和焓變化的計(jì)算： 2211 ,mddTTppH C T n C T? ? ???, m 2 1()VU n C T T? ? ?, m 2 1()pH n C T T? ? ??上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/21 理想氣體 ΔU, Δ H的計(jì)算 理想氣體的 之間的關(guān)系 ,m ,m,VpCCH U p V??d d d ( )H U p V??, m , md d dpVn C T n C T n R T??, m , mpVC C R??則： , m , mpVC C R??或： pVC C n R???上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/21 理想氣體 ΔU, Δ H 的計(jì)算 ,mpC52R根據(jù)氣體分子運(yùn)動論和能量均分原理 ,mVC單原子氣體 32R平動自由度 轉(zhuǎn)動自由度 3 0 雙原子氣體 3 2 52R, m , mpVC C R??由 ,mpC求 的值 72R?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/21 理想氣體的絕熱可逆過程 理想氣體不做非膨脹功的絕熱可逆過程 移項(xiàng)，雙方積分 efd U Q W W? ? ?? ? ?對于可逆過程 en R TppV??ddnR TUVV??eW??? e dpV??,m ddVn R Tn C T VV??2211,md dTVVTRCVTV????22,m11l n l nV TVCRTV??,mVC設(shè) 為常數(shù)，得 這就理想氣體絕熱可逆過程的方程式 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/21 理想氣體的絕熱可逆過程 理想氣體不做非膨脹功的絕熱可逆過程 熱力學(xué)能變化的計(jì)算 , m 2 1()VU n C T T? ? ?功的計(jì)算 , m 2 1()VW U n C T T? ? ? ? 只要知道終態(tài)的溫度，就可計(jì)算熱力學(xué)能的變化和絕熱功。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/21 反應(yīng)進(jìn)度 例 合成氨反應(yīng) , 原料 : 產(chǎn)物 : 用如下兩個計(jì)量方程計(jì)算反應(yīng)進(jìn)度 解： 2N( ) / m o ln 2H( ) / m o ln 3NH( ) / m oln0t? 0? ? 10 20 0 tt? ??? 2 2 3( 1) N 3H 2 N H ??2 2 313( 2 ) N H N H 22 ??2N ( g ) 10 m ol2H ( g ) 2 0 m ol 3NH ( g ) 5 m ol?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/21 反應(yīng)進(jìn)度 解： 2N( ) / m o ln 2H( ) / m o ln 3NH( ) / m oln0t? 0? ? 10 20 0 tt? ??? 2 2 3( 1) N 3H 2 N H ??2222( N , ) ( N , 0 )( N )( N )n t n????? ( 7 . 5 1 0 ) m o l 2 . 5 m o l1????2(H )?? ( 1 2 .5 2 0 ) m o 2 . m l3 ol 5????3( N H )?? ( 5 0 ) m o l2 2 .5 m o l???所得反應(yīng)進(jìn)度相同 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/21 反應(yīng)進(jìn)度 解： 2N( ) / m o ln 2H( ) / m o ln 3NH( ) / m oln0t? 0? ? 10 20 0 tt? ??? 2 2 313( 2 ) N H N H 22 ??2222( N , ) ( N , 0 )( N )( N )n t n????? ( 7 .5 1 0 ) m o l0 .5 5 .0 m o l????2(H )?? ( 1 2 .5 2 0 ) m o l 51 .5 .0 m o l????3( N H )?? ( 5 0 ) m o l1 5 .0 m o l???所得反應(yīng)進(jìn)度相同，但與 (1)不同 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/21 化學(xué)反應(yīng)的焓變 什么是熱化學(xué)方程式 ? 2211H ( g ) C l ( g ) H C l( g ) 9 2 . 3 k J22 pQ? ? ? ?若化學(xué)反應(yīng)在等溫、等壓下進(jìn)行 ,則 r 9 2 . 3 k JpHQ? ? ? ? rH?稱為化學(xué)反應(yīng)的焓變 化學(xué)計(jì)量方程與熱效應(yīng)都寫出的方程稱之 。 BB0B?? ?r m B f mB ( 2 9 8 K) ( B , , 2 9 8 K)H H P?? ? ?? 即用生成物標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的加和減去反應(yīng)物標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的加和。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/21 反應(yīng) 焓變與溫度的關(guān)系 反應(yīng)焓變是溫度的函數(shù)，如果溫度區(qū)間不大，可近似認(rèn)為它與溫度無關(guān)。 （ 3）注明燃燒產(chǎn)物的相態(tài)，同一物質(zhì)而不同相態(tài)，其標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的值不等。 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的文字表述： 在標(biāo)準(zhǔn)壓力 和反應(yīng)溫度 時，由穩(wěn)定單質(zhì)生成計(jì)量系數(shù)為 1的產(chǎn)物 B時的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變。只有先寫出計(jì)量方程，才能使用反應(yīng)進(jìn)度的概念。 等容熱容 的數(shù)學(xué)表示法 摩爾等容熱容 的數(shù)學(xué)表示法 ,m1()dVVQCTnT???上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/21 熱容 什么是 等壓 熱容 ? ()dppQCTT?? 無相變、無化學(xué)變化、不做非膨脹功的封閉系統(tǒng)， 保持壓力不變， 系統(tǒng) 升高單位熱力學(xué)溫度所吸的熱 。 熱力學(xué)能的特點(diǎn) 1mm : J m o lUUUn??? 單位（ 2）其 絕對值不可測量 ，只能計(jì)算它的變化值。 廣度性質(zhì) (extensive properties) 廣度性質(zhì)與系統(tǒng)的數(shù)量成正比，例如： , , , , , , ,V m U H S A G強(qiáng)度性質(zhì) (intensive properties) , , , , pT ??強(qiáng)度性質(zhì)與系統(tǒng)的數(shù)量無關(guān)，例如： ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/21 系統(tǒng)的宏觀性質(zhì) mUUn??廣度性質(zhì)強(qiáng)度性質(zhì)物質(zhì)的量mV? ?mVVn?mSSn??上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/21 熱力學(xué)平衡態(tài) 1 2 kT T T? ? ? （ 1）熱平衡 （ 2）力學(xué)平衡 （ 3）相平衡 （ 4）化學(xué)平衡 1 2 kp p p? ? ?各相的組成和數(shù)量不隨時間而變 宏觀上反應(yīng)物和生成物的量不隨時間而變 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/21 狀態(tài)函數(shù) 系統(tǒng)的性質(zhì) 只決定于目前的狀態(tài) ，與其歷史無關(guān)。 局限性 不知道反應(yīng)的機(jī)理、速率和微觀性質(zhì)，只講可能性，不講現(xiàn)實(shí)性。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/21 熱力學(xué)的研究對象 (2) 研究化學(xué)變化的方向和限度。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/21 系統(tǒng)和環(huán)境 根據(jù)系統(tǒng)與環(huán)境之間的關(guān)系，把系統(tǒng)分為三類： （ 1） 敞開系統(tǒng) （ open system） 系統(tǒng)與環(huán)境之間 既有物質(zhì)交換 ， 又有能量交換 。這種性質(zhì)稱為狀態(tài)函數(shù)。 1. 液體在其飽和蒸汽壓下的蒸發(fā) 接近可逆過程的例子 2. 固體在其凝固點(diǎn)時的熔化 3. 電池在電動勢與外電壓幾乎相等時充、放電 4. 系統(tǒng)與環(huán)境在壓力幾乎相等時的壓縮或膨脹 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/8/21 例題 始態(tài) 解 : 273 K， 理想氣體 10 mol， 求如下 4個過程的功 終態(tài) 1311 0 0 k P a0 . 2 2 7 d mpV??2321 0 k P a2 . 2 7 d mpV??(1) 定容真空膨脹 (2) 等外壓 10