1熱力學(xué)第一定律-在線瀏覽
2024-09-14 07:19本頁面
【正文】 逆過程 物理化學(xué)中，常見的功有 體積功 、 電功 、 表面功 等。 功的形式 強(qiáng)度因素 容量性質(zhì)的改變量 機(jī)械功 f（力） dl（位移） 體積功 P（外壓力） dV（體積改變） 電 功 E（電位差） dQ（電量改變） 表面功 σ(表面張力） dA（表面積改變） 體積功：體系發(fā)生體積變化時(shí)做的功 ? 途徑 甲 P1= 105Pa T1=300K n=1mol P2= 105Pa T2=300K n=1mol V?? 外Pw乙 丙 ? 甲過程 W正 ＝ P2ΔV=P2(RT/P2RT/P1)= W逆 ＝ P1ΔV=P1(RT/P1RT/P2)= ＋ ? 乙過程 W正 =P2’ ΔV1+P2 ΔV2= W逆 =P1’ ΔV2+P1 ΔV1=+ ? 丙過程 W正 = = = = W逆 =+ ? ?21 )(vv dvdPP ? 21vv Pdv? 21vv Pedv? 不同過程的作功比較 ? 體系對環(huán)境作功： W甲 ＜ W乙 ＜ W丙 ? 環(huán)境對體系作功： W甲 ＞ W乙 ＞ W丙 W(kJ) W+(kJ) 甲過程 乙過程 丙過程 V P Ⅰ (P1V1) Ⅱ ’(P2’V2’) Ⅱ (P2V2) ? 可逆過程 定義： 體系進(jìn)行一個(gè)過程后，如果能沿原來的途徑回到其原始狀態(tài)，且環(huán)境也同時(shí)恢復(fù)其原始狀態(tài)，環(huán)境中不留下任何變化的痕跡，則原過程稱為可逆過程。 dI。 ，每一瞬間體系都無限接近平衡態(tài)。 ? ? 平均熱容：一定量的均勻物質(zhì)，在不作其它功且不發(fā)生相變化和化學(xué)變化的條件下，溫度升高 1K所吸收的熱量，表示為 C： C＝ 12 TT Q?? 真熱容： C= ? 摩爾熱容 Cm： 1mol物質(zhì)的熱容 ? 恒壓熱容 Cp與恒容熱容 Cv ? Cp= Cv＝ ? Cp,m＝ Cp/n Cv,m＝ Cv/n ? 純物質(zhì)的熱容與溫度的關(guān)系 ? Cp,m=a+bT+cT2 amp。 )(),()(,39。039。 ? Cp與 Cv的關(guān)系 ? CpCv= － ? ＝ － ? ＝ ＋ p － ? dU ＝ dT＋ dV ? 有 Cp－ CV＝ ?VTU ????????TVU ????????pT TVVUp ???????????????? ?????????PTH ????????VTU ????????PTpVU ????????? )(VTU ????????PTU ????????PTV????????VTU ???????? ? 一、熱力學(xué)第一定律對理想氣體的應(yīng)用 ? 1. 低壓氣體的自由膨脹實(shí)驗(yàn)（焦耳） ? 結(jié)果：溫度恒定，氣體的內(nèi)能不變，內(nèi)能與壓力和體積無關(guān) …… 焦耳定律 ? ? 一定量的理想氣體的內(nèi)能僅僅是溫度的函數(shù)，而與其壓力、體積無關(guān)。體積改變導(dǎo)致的分子間距離的改變不影響內(nèi)能的數(shù)值。 ? 推論： ，改變壓力和體積，其內(nèi)能不變，即 ΔU＝ 0； ，則不論體積有無變化，其內(nèi)能變化 ΔU＝ 原因在于： dU＝ ＝ nCV,mdT 對于僅作體積功的恒容過程： dU=δQV dTnCTT mV? 21 ,dTTUV?????? ??? ? 對一定量的單項(xiàng)封閉體系，焓可表示為 T,P兩個(gè)獨(dú)立變量的函數(shù)，即 H=f(T,P) dH＝ ? 由于 H＝ U+PV，而對于理想氣體， U和 PV都是溫度的單值函數(shù)，因此理想氣體的焓也僅是溫度的單值函數(shù)，與體積、壓力無關(guān)，即 ? H=f(T) amp。包括蒸發(fā)、熔化、升華、凝固及晶型轉(zhuǎn)變。氣化、熔化、升華焓分別表示為： ? 摩爾相變焓： 1mol物質(zhì)的相變焓 ΔHm H H HHHHgslsgls u bf u s??????、v a p? ? ΔvapHm(T1) ? ΔH1 ΔH2 ? ΔvapHm(T2) ? 由于狀態(tài)函數(shù)的變化與途徑無關(guān)
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