物理化學(xué)課程教案(編輯修改稿)
2025-07-04 20:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng)，常有兩種重要的熱容 （10） 則相應(yīng)的定壓摩爾熱容與定容摩爾熱容 熱容是溫度的函數(shù)，這種函數(shù)關(guān)系因物質(zhì)，物態(tài)，溫度的不同而異，根據(jù)實(shí)驗(yàn)常將氣體的定壓摩爾熱容寫成如下的經(jīng)驗(yàn)式： 式中a,b,c,…是經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，由各物質(zhì)的自身的性質(zhì)決定。 167。 熱力學(xué)第一定律對于理想氣體的應(yīng)用理想氣體的熱力學(xué)能和焓—GayLussacJoule實(shí)驗(yàn)GayLussacJoule實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，理想氣體在自由膨脹的過程中，溫度不變，熱力學(xué)能不變。 設(shè)： 由GayLussacJoule實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論 （11） ∴ 理想氣體的內(nèi)能和體積無關(guān)，只是溫度的函數(shù)，即 ( 對理想氣體而言) 又由 設(shè): （12） ∴ 理想氣體的焓只是溫度的函數(shù) 又由 （13） 由此可知，理想氣體的只是溫度的函數(shù)理想氣體的之差 對于理想氣體來說P（原因） 任意系統(tǒng)的之差 設(shè): 代入上式 ( 適用于任何系統(tǒng)) 將此種關(guān)系用于理想氣體 （14） 對于理想氣體 或 （15）絕熱過程的功和絕熱過程方程 在絕熱過程中，系統(tǒng)和環(huán)境之間沒有熱量交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，體系做的功必然以內(nèi)能的降低為代價 如果功僅為體積功 即 對理想氣體而言 ， 如果CV為常數(shù) 理想氣體的絕熱可逆過程方程 由 在可逆過程中 由 令: , 且其比值假想為常數(shù) 常數(shù) （16）將代入上式 常數(shù) （17）將代入上式 （18）以上三個方程是理想氣體在絕熱可逆過程中所遵循的方程式理想氣體的絕熱過程方程和狀態(tài)方程的比較理想氣體在絕熱過程中做的功1. 根據(jù)能量關(guān)系求功 2. 由功的定義式 理想氣體的絕熱可逆過程和等溫可逆過程和膨脹曲線的比較在等溫過程中, 在絕熱過程中 可見絕熱過程中曲線下降得更快多方過程: 在等溫過程中 在絕熱過程中 在多方過程中 多方過程中做的功 絕熱不可逆過程及其功的計(jì)算理想氣體的卡諾循環(huán) 卡諾循環(huán)的過程的說明:卡諾熱機(jī)的效率的求算: 1． A→B 2． B→C 3． C→D 4． D→A 卡諾熱機(jī)在循環(huán)過程中所做的功 由理想氣體的絕熱過程方程 兩式相除 熱機(jī)從高溫?zé)嵩次罩疅? 熱機(jī)的效率 可見，熱機(jī)的效率只和熱源的溫度有關(guān)，而和工作的物質(zhì)無關(guān) 同樣，熱機(jī)的效率也可以寫成 則有 或 （19） 即卡諾循環(huán)的熱溫商之和為零 卡諾熱機(jī)的倒轉(zhuǎn) 167。 實(shí)際氣體焦?fàn)枴獪愤d效應(yīng)焦—湯實(shí)驗(yàn)（節(jié)流膨脹過程）及結(jié)果：在焦湯實(shí)驗(yàn)中，有的氣體的溫度上升，有的氣體的溫度下降。由焦—湯實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論:實(shí)驗(yàn)氣體的熱力學(xué)能不但是溫度的函數(shù)，而且是體積或壓力的函數(shù)。設(shè)：在P1及T1時一定量的氣體的體積為V1， 經(jīng)過節(jié)流膨脹以后，體積為V2，溫度為T2，壓力為P2。在節(jié)流膨脹的過程中，環(huán)境對體系做功為P1V1，體系對環(huán)境做功為P2V2。環(huán)境所做的凈功 由于節(jié)流膨脹為絕熱過程 由熱力學(xué)第一定律 則有 即 （節(jié)流膨脹為恒焓過程）焦—湯系數(shù)及對氣體節(jié)流過程的分析 定義 （20） 從此定義可知，如節(jié)流膨脹中，溫度降低，則為正值；溫度上升，為負(fù)值，一般氣體在常溫時的焦湯系數(shù)為正值，溫度很低時，為負(fù)值，但H2和He在常溫時為負(fù)值，焦湯系數(shù)及氣體的轉(zhuǎn)化曲線的測定 對氣體來說 節(jié)流膨脹后 對理想氣體來說 對于實(shí)際氣體，由于實(shí)際氣體分子之間的吸引力，恒溫下膨脹時，內(nèi)能增大()，所以。即第一項(xiàng)為正值。第二項(xiàng)的符號，取決于，在壓力不大時，由實(shí)驗(yàn)的結(jié)論可知，使第二項(xiàng)總的為正值，此時，節(jié)流膨脹時，溫度降低。在壓力較大時，使第二項(xiàng)為負(fù)值，可知使為負(fù)值，節(jié)流膨脹時，溫度升高。實(shí)際氣體的ΔH和ΔU 實(shí)際氣體的及的測定 為內(nèi)壓力P內(nèi) 由于 利用范德華氣體狀態(tài)方程，后邊將證明 在等溫的條件下，實(shí)際氣體發(fā)生了一個變化過程 167。2. 11熱化學(xué)熱化學(xué)：研究化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)及其測定的科學(xué)稱為熱化學(xué)。熱化學(xué)研究的意義:首先熱化學(xué)的研究具有實(shí)際的意義，例如反應(yīng)熱和多少，與實(shí)際生產(chǎn)中的機(jī)械設(shè)備，熱交換
教學(xué)教案相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1