qqgaaa01章-熱力學第一定律(存儲版)
【正文】 W都不是狀態(tài)函數(shù)，其數(shù)值與變化途徑有關(guān)。 pQ28 Hess定律（ Hess’s law） 1840年， Hess(赫斯 )根據(jù)實驗提出了一個定律： 不管反應是一步完成的，還是分幾步完成的，其熱效應相同，當然要保持反應條件（如溫度、壓力等）不變。 是任一組分 B的化學計量數(shù)， 對反應物取負值，對生成物取正值。 標準摩爾燃燒焓 K時的標準摩爾燃燒焓值有表可查。 2）狀態(tài)函數(shù)改變后，狀態(tài)一定改變。經(jīng)等容升溫至 546K的狀態(tài) （ 2）；再由狀態(tài) （ 2） 等溫可逆膨脹至體積為 （ 3）。設氣體為理想氣體。 45 與 的換算 pQ VQ()pVQ Q n R T? ? ?當反應進度為 1 mol 時： r m r m BBH U R T?? ? ? ? ?式中 是 生成物 與 反應物 氣體 物質(zhì)的量之差值，并假定氣體為理想氣體。 B?3DCEA2 ???應用：利用各物質(zhì)的摩爾生成焓求化學反應焓變 在標準壓力 和反應溫度時（通常為 K） p標準摩爾生成焓 例題 p 4142 38 標準摩爾燃燒焓 ?下標 “ c”表示 bustion ?上標 “ y ”表示各物均處于標準壓力下 ?下標 “ m”表示 反應物 為 1 mol時 在標準壓力下，反應溫度 T時，物質(zhì) B完全氧化成相同溫度的指定產(chǎn)物時的焓變稱為 標準摩爾燃燒焓 （ Standard molar enthalpy of bustion） 用符號 (物質(zhì)、相態(tài)、溫度 )表示。 標 準 相 變 焓 2 標準摩爾相變焓 摩爾相變焓 (ΔptHm):恒溫、恒壓以及 W’=0 的條件下，當發(fā)生 1mol 相變所引起系統(tǒng)的焓變。 焓是狀態(tài)函數(shù) 定義式中焓由狀態(tài)函數(shù)組成 為什么要定義焓 ？ 為了使用方便 ， 因為在等壓 、 不做非膨脹功的條件下 ， 焓變數(shù)值等于等壓熱效應 。 計算熱一定要把 系統(tǒng)與環(huán)境之間發(fā)生熱交換的 過程 聯(lián)系在一起 ，系統(tǒng)內(nèi)部的能量交換不可能是熱。 如有剛壁存在 ， 雖雙方壓力不等 ， 但也能保持力學平衡 熱力學平衡態(tài) 相平衡（ phase equilibrium） 多相共存時，各相的組成和數(shù)量不隨時間而改變 化學平衡 （ chemical equilibrium ） 反應系統(tǒng)中各物質(zhì)的數(shù)量不再隨時間而改變 13 系統(tǒng)的一些性質(zhì)，（ 1） 其數(shù)值僅取決于系統(tǒng)所處的狀態(tài)，而與系統(tǒng)的歷史無關(guān)； 狀態(tài)函數(shù)的特性可描述為： 異途同歸，值變相等； 狀態(tài)函數(shù)在數(shù)學上具有 全微分 的性質(zhì)。 6 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） 環(huán)境 有物質(zhì)交換 敞開系統(tǒng) 有能量交換 系統(tǒng)與環(huán)境之間 既有物質(zhì)交換 ， 又有能量交換 系統(tǒng)的分類 經(jīng)典熱力學不研究敞開系統(tǒng) 7 （ 2）封閉 系統(tǒng)（ closed system） 環(huán)境 無物質(zhì)交換 有能量交換 系統(tǒng)與環(huán)境之間 無 物質(zhì)交換 ， 但 有能量交換 系統(tǒng)的分類 經(jīng)典熱力學主要研究封閉系統(tǒng) 封閉系統(tǒng) 8 系統(tǒng)的分類 （ 3）隔離 系統(tǒng)（ isolated system） 系統(tǒng)與環(huán)境之間 既無物質(zhì)交換 ， 又無能量交換 ，故又稱為 孤立 系統(tǒng) 。 第一、第二定律 是熱力學的主要基礎。 ?能判斷變化能否發(fā)生以及進行到什么程度，但不考慮變化所需要的時間 164?？煞譃閮深悾? 廣度性質(zhì)（ extensive properties） 強度性質(zhì) （ intensive properties） 系統(tǒng)的性質(zhì) 又稱為 容量性質(zhì) ，它的 數(shù)值與系統(tǒng)的物質(zhì)的量成正比 ，如體積、質(zhì)量、熵等。 14 系統(tǒng)狀態(tài)函數(shù)之間的定量關(guān)系式稱為 狀態(tài)方程 對于 一定量的單組分均勻 系統(tǒng)，狀態(tài)函數(shù) p, V， T 之間有一定量的聯(lián)系。 19 功 與過程 ★ 膨脹功 iepp? 或e deW p V? ?? 功可以分為體積 （ /膨脹 ） 功 (We)和非體積 （ /膨脹 ） 功 (Wf 或 W’)， 熱力學中一般不考慮非膨脹功 。 應用： 對于進行得太慢的或反應程度不易控制而無法直接測定反應熱的化學反應，可以用 Hess定律，利用容易測定的反應熱來計算不容易測定的反應熱。 B,0n BnB?設某反應 D E F GD E F G? ? ? ?? ? ??? ? ? ? ????? ?? ,tt Dn En Fn Gn0,0 ?? ?t D,0n E,0n F,
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