【文章內(nèi)容簡介】 H2’ 等壓過程 等容過程 12 UUU p －＝?12 39。 UUU V －＝?0T＝U?)( 12, TTCnUU mVVp ?????解 : (a)Q0,W=0, ΔU=Q+W0 (b)Q=0,W0, ΔU=Q+W0 例 1： 將一電爐絲浸入剛性絕熱容器的水中，接上電源通電一段時間，試判斷此過程中 (a)水的熱力學(xué)能， (b)水和電爐絲總的熱力學(xué)能是增加、減少還是不變？ 例 2： (1)以氣體為系統(tǒng)： ∵ W’=0,Q0, ∴ Qp= ΔH0 (2)以氣體＋電阻絲為系統(tǒng)： ∵ W’0,Q=0, ∴ Qp≠ΔH 例 3： 在炎熱的夏天，有人提議打開室內(nèi)正在運(yùn)行的冰箱的門，以降低室溫，你認(rèn)為此建議可行嗎？ 00,0 ?????? WQUWQ ?1212, 0)( TTTTCU mV ??????上次課主要內(nèi)容 H=U+pV Qp=?H QV=?U 、恒壓熱、焓 VVV TUdTQC ???????????? mdefm,?ppp THdTQC ???????????? md e fm,????? 21 ,TT mVVV dTCnUQ???? 21TT m,ppp dTCnHQ對液體與固體 Cp,m－ CV,m≈0 對理想氣體 Cp,m－ CV,m＝ R 0?????????TVH 0???????????TpH0 ?????????TVU 0 ???????????TpU?? 21,TT mVdTCnU? ?? 21,TT mpdTCnH? a b c d kJVpW a ???? ?環(huán)kJkJVpW b)]1224(1 )612(2[?????????? ＝環(huán) ??kJW c ??1221lnln)(21212121ppn R TVVn R TdVVn R Tp d VdVdppdVpWVVVVVVVVd?????????????? 環(huán)kJppVpW d 1211 ???167。 26 可逆過程與絕熱過程 將以上過程逆向進(jìn)行 kJWkJWkJWkJWdcba39。39。39。39。????膨脹 (壓縮 )方式 一次 二次 三次 多次 W(膨脹 )/kJ 18 24 26 W(壓縮 )/kJ 72 48 44 ∑W/kJ 54 24 18 0 ∑Q/kJ 54 24 18 0 在同樣的初末態(tài)之間進(jìn)行的等溫過程中，可逆 膨脹時，系統(tǒng)對環(huán)境作最大功；可逆壓縮時，環(huán)境 對系統(tǒng)作最小功。 一次等外壓膨脹 多次等外壓膨脹 可逆膨脹 一次等外壓壓縮 多次等外壓壓縮 可逆壓縮 ) （ reversible process） (1)可逆過程是在系統(tǒng)內(nèi)部以及系統(tǒng)與環(huán)境之間都無限接近于平衡的條件下進(jìn)行的。 (2)在可逆過程進(jìn)行的任一瞬間，如果將條件變化無窮小量，過程反向進(jìn)行，且當(dāng)系統(tǒng)循原途徑返回到初始狀態(tài)時，環(huán)境也同時完全復(fù)原。 （ addiabatic process) 絕熱 ?Qr=0，由第一定律： rr WQdU ???? rWdU ??得：dVVn R Tp d VdTnC mV ????, 理想氣體可逆有：VdVRTdTCm,V ?? 進(jìn)一步整理得：?? ?? 2121 lnln, VVTTmV VdRTdC m,Vm,p C/C??令： )/(/ 11212 ??? VVTT)/l n ())/l n ()/l n ( 12,1212m, VVCCVVRTTC mpmVV ??? ＝（ )/(/ ,11212mVmpCCVVTT?? 1常數(shù)常數(shù)??????TppV 結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程，可推出另外兩個絕熱可逆狀態(tài)方程： 1 常數(shù)???TV即： ?? ???? 212111VVVV VdVVpp d VW??????????????? 111211 111 ???? VVVpW理想氣體絕熱可逆方程 由絕熱可逆方程式求出終態(tài)溫度 T2，就可求出相應(yīng)的體積功： )TT(nCdTnCWW m,VTT m,Vrr 1221????? ??對于不可逆絕熱過程，上式仍適用 例 ：在 ， 10dm3理想氣體，用下列幾種不同方式膨脹到最后壓力為 105Pa (1)等溫可逆膨脹 (2)絕熱可逆膨脹 (3)在外壓恒定為 105Pa下絕熱膨脹 試計算上述各過程的 Q、 W、 Δ U、 Δ H。假定CV,m=K1mol1，且與溫度無關(guān) m o lRTpVn ??解 0)1( 11 ?? HU ?? kJppn R TWQ 1211 ??? ＝＝)2(, ????mVmVmVmpCRCCC?KTppT 1212 ????????????＝kJTnCHkJTnCUmpmV,2,2??????????0 。 222 ?? QUW ?UWQ ???? 0 ?)()()()(112212,1212,pn R Tpn R TpTTnCVVpTTnCmVmV????????環(huán)環(huán)KT ＝kJTnCHkJTnCUmpmV,3,3??????????0 。 333 ?? QUW ? 當(dāng)系統(tǒng)從同一初態(tài)出發(fā)，經(jīng)過絕熱過程膨脹到 到相同壓力的末態(tài)時，可逆過程末態(tài)的溫度低于不可 逆過程末態(tài)的溫度，可逆過程系統(tǒng)對環(huán)境作的功大 于不可逆過程系統(tǒng)對環(huán)境作的功。 兩種功的投影圖 物質(zhì)從一個相轉(zhuǎn)移至另一相的過程 ， 稱為相變化過程 。 相變化過程中系統(tǒng)吸收或放出的熱稱 相變熱 或 相變焓 相變焓 167。 相變化過程 相 ： 系統(tǒng)中性質(zhì)完全相同的均勻部分 。 例如： ΔvapH、 ΔfusH、 ΔsubH、 ΔtruH 等 ， 表示、也可以 HHHH gslsgl ??????焓是廣度量，通常將 1摩爾的物質(zhì)相變稱為 摩爾相變焓 1?? mo lJH mgl 表示，單位為以 ?◆ 相變焓是物質(zhì)的特性 ◆ 相變焓是溫度的函數(shù)， 在臨界點(diǎn)相變焓為零 例 ：乙醇 (C2H5OH)的正常沸點(diǎn)為 ℃ ，在此溫度下 ΔvapHm =mol1。試計算 25 ℃ 時乙醇的 ΔvapHm 。已知 25 ℃ 乙 醇的飽和蒸氣壓約為 103Pa。 C2H5OH(l) 和 C2H5OH(g) 的平均定壓摩爾熱容分別為 K1mol1 。 從手冊上查到的是正常相變（ 衡溫度 )的相變焓。 之間的關(guān)系 C2H5OH(l) T2=298K P2= 103Pa C2H5OH(g) T2=298K P2= 103Pa C2H5OH(l) T2=298K P2= C2H5OH(l) T1= P1= C2H5OH(g) T1= P1= ΔH ΔH1 ΔH2 ΔH4 ΔH3 ΔH1=0 ))(( 21,2 TTlCH mp ?? ＝) 5 1(3 KHH va p?? ＝))(( 12,4 TTgCH mp ?? ＝14321 ??????? mo lkJHHHHH ＝＋＋＋＝推廣至一般 某物質(zhì) (α)T2 某物質(zhì) (β)T2 某物質(zhì) (β)T1 某物質(zhì) (α)T1 ΔH1 ΔH2 )( 1TH???)( 2TH???dTCH TT mp )(12,1 ?? ?＝dTCH TT mp )(21,2 ?? ?＝2112 )()( HTHHTH ???? ???? ＋＋＝dTCCTH mpTT mp )]()([)( ,1 21????? ???＝dTCTHTH TT mp?? 21,12 )()( ??????? ＝11bOmv a p m o lKJ88/ ??? ???TH?◆ 特魯頓規(guī)則 解： 恒壓： HQ p ?? mv a p Hn ??求： ?pQ?? 21 dVV Vp 外求： ?W 求： ??UWQ ? 例 已知在正常沸點(diǎn)時H2O 的摩爾蒸發(fā)焓為， H2O(l)和H2O(g)的摩爾體積分別為 cm3mol?1 和?104 cm3mol?1。 求正常沸點(diǎn) 100℃ 下 1mol H2O(l)氣化為 101325Pa的 H2O(g)的 Q、 W、△ U、△ H。 (1) p外 =101325Pa； (2) p外 =0。 4 0 . 6 6 k JkJ)(mv a p ??????? HnHQ=J]10)(1 0 1 3 2 5[