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热力学中正常不思量非膨胀功 1.1.5 热与功 体积功

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  1.1.1 系统取系统的性质 1.1.2 系统的形态 1.1.3 形态函数 1.1.4 过程取路子 1.1.5 热取功 1.1.6 体积功的计较 形态函数Z具有全微分的性质: 功取过程小结 举 例 【例1】 已知必然量的抱负气体初态为298.15K,10.0 dm3,终态温度298.15K,体积20.0dm3, 压力p? 。计较沿下面分歧的等温路子时系统所做的体积功;① 系统向实空膨缩至终态;② 系统恒外压p? ,一步膨缩变化到终态。 举 例 解:此过程是等温(373.15K)、等压( p? )下的相变过程: H2O (l) == H2O (g) W = - RT = - 8.314×373.15 = - 3.102 kJ 1.2.1 热力学能 1.2.2 热力学第必然律 1.2.3 焓 1.2.4 热容 3. ΔU取 QV 1.2.4 热 容 1.2.4 热 容 1.3.1 抱负气体 1.3.2 抱负气体的等温过程 1.3.3 抱负气体的绝热过程 1.3.4 卡诺轮回 1.3.5 现实气体  ΔU=0 , ΔH=0,Q = – W 2. 绝热可逆过程 按照焓的定义式 将 绝热可逆过程和等温可逆过程比力 举 例 【例6】设正在273.15 K和1013.25 kPa的压力下,10.00 dm3 抱负气体。履历下列几种分歧过程膨缩到最初压力为101.325 kPa 。计较各过程气体最初的体积、所做的功以及ΔU和ΔH值。假定CV ,m=1.5 R , 且取温度无关: (1) 等温可逆膨缩; (2) 绝热可逆膨缩; (3) 正在恒外压101.325 kPa下绝热膨缩。 解 气体物质的量:n == 4.461 mol 举 例 举 例 举 例 1.4.1 尺度摩尔反映焓 1.4.2 焓的值 1.4.3 尺度摩尔反映焓的计较 1.4.4 等温化学反映 1.4.5 非等温化学反映 1.4.6相变过程 Hess定律 第三步:气体等温可逆压缩由C→D(Ⅲ) ΔUⅢ= 0 1.3.4 卡诺轮回(Carnot Cycle) QⅢ = -WⅢ (= Q1) 第四步:气体绝热可逆压缩由D→A(Ⅳ) QⅣ=0, 1.3.4 卡诺轮回(Carnot Cycle) WⅣ=ΔUⅣ = nCV,m(T2-T1) 1.3.4 卡诺轮回(Carnot Cycle) 整个轮回,净热为 1.3.4 卡诺轮回(Carnot Cycle) VD和VA正在统一绝热线上 则 VB和VC正在统一绝热线上 则 两式比拟,得 1.3.4 卡诺轮回(Carnot Cycle) 整个轮回,ΔU=0 则轮回过程净功为 2. Carnot可逆热机的效率 1.3.4 卡诺轮回(Carnot Cycle) 尝试表白,因为轮回过程中的热机从高温热源 (T2)吸的热(Q2)总有一部门以热的形式 (Q1)传给低温热源(T1),所以不克不及全数为功。 故热机效率 Carnot热机效率 而致冷机的冷冻系数 Joule--Thomson尝试: 1.3.5 现实气体 即节省膨缩过程是绝热等焓过程。 故 H2 = H1 因Q=0 , 所以 U2-U1=W=-p2V2+p1V1 U2+p2V2 = U1+p1V1 节省膨缩 W= -p2V2 + p1V1 J-T系数 尝试: μJ-T : 三种均有: 制冷段(区) μJ-T 0 反转温度点(线 变热段(区) μJ-T 0 节省后,H2=H1, p2p1, V2 V1, 但 T上升?下降?不变? §1.4 化学反映系统中的使用 1.4.1 尺度摩尔反映焓 尺度态 1) 对纯气体,尺度态是压力p? =100 kPa,温度为肆意指定温度而且有抱负气体性质的纯气体形态。 2) 对纯液体和纯固态,其尺度态是p? =100 kPa,温度为肆意指定温度的纯态。 尺度态不温度,每个温度都有一个尺度态。 一般298.15 K时的尺度态数据有表可查。 1.4.1 尺度摩尔反映焓 1.摩尔反映焓 正在等温(T)等压(p)下进行化学反映: 当反映进度改变?ξ时,反映系统的焓变为 ΔrH, 则反映的摩尔反映焓为: 1.4.1 尺度摩尔反映焓 温度T时,从各自零丁处于尺度态下的化学计量数摩尔的纯反映物,完全反映后生成各自零丁处于尺度态下的化学计量数摩尔的纯产品的过程焓变。 2.尺度摩尔反映焓 (1)尺度摩尔焓 处于温度T及尺度态下,1mol物质B的焓值。 (2)尺度摩尔反映焓 如 则 (1)当反映物、产品都各自处正在纯态时,常压下可认为两者近似相等。 (2)当反映物或产品不是纯态时,正在夹杂焓能够忽略的影响下,仍可认为两者近似相等。 但下列两种环境,两者近似相等 留意:上述反映过程虽是恒温恒压过程,但倒是一个不克不及实现的设想过程。因而不克不及将尺度摩尔反映焓理解为恒温恒压反映热。即 1.4.2 焓的值 1.单质的尺度摩尔焓 :不变纯单质B,正在298K时 (1) T =298.15K。 (2) 不变单质。 如: 其尺度形态的尺度摩尔焓为零。 ※此式应满脚两个前提: 如: 1.4.2 焓的值 2. 尺度摩尔生成焓 温度T时,由零丁处于各自尺度态下的不变纯单质,生成零丁处于尺度形态下的1mol纯物质的焓变。 没有温度,一般298.15 K时的数据有表可查。 生成焓仅是相对于尺度下不变单质生成焓的相对值。 (物质,相态,温度) 暗示为: 1.4.2 焓的值 而 当T=298.15 K时, 故 1 2 H2(T, p? ,g ,id) + O2(T, p?,g ,id) → H2O(T, p?,l); 例如:求液态水的尺度摩尔生成焓 同理,对于任一化合物B有: 明显,对任一不变单质: 结论:对任一纯物质B(单质或化合物),298.15k时 1.4.2 焓的值 3. 尺度摩尔燃烧焓 温度T 时, 1 mol物质和氧气正在零丁处于各自的尺度态下,完全氧化生成零丁处于各自尺度态下的产品之焓变。 完全氧化是指物质中: 金属? 逛离态 298.15 K时的燃烧焓值有表可查。 (物质,相态,温度) 暗示为: 1.4.2 焓的值 例如:正在298.15 K及尺度压力下: 按照定义,对CO2(g)、 H2O(l)和N2(g)等,正在任何温度下,其的尺度摩尔燃烧焓值均为零。 氧气是帮燃剂,燃烧焓也等于零。 因 故 1.4.2 焓的值 4. 水溶液中离子的尺度摩尔生成焓 温度为T时,处于尺度态下的不变单质溶于大量水中,生成处于尺度态下的1mol离子的过程焓变。 Δr Hm?= ΔfHm?(HCl,g,298.15K)= -92.30kJ·mol-1 H2(298.15K, p? ,g ,id) + Cl2(298.15K, p?,g ,id) → HCl(298.15K, p?,g, id) 1 2 1 2 例: ① ②再测HCl(298.15K, p?,g, id)构成无限稀水溶液的积分消融焓: HCl(298.15K, p?,g, id) +∞H2O(298.15K, p?,l) →H+(298.15K, p?,aq, ∞)+ Cl-(298.15K, p?,aq, ∞) ΔrHm?(298.15k)= -74.14kJ·mol-1 将上述两个反映方程式相加,得: ΔrHm?(298.15K)=-92.30 -74.14= -167.44kJ·mol-1 1 2 H2(298.15K, p? ,g ,id) + Cl2(298.15K, p?,g ,id) +∞H2O(298.15K, p?,l) → H+(298.15K, p?,aq, ∞) + Cl-(298.15K, p?,aq, ∞) 1 2 :氢离子的尺度摩尔生成焓为零。 1.4.2 焓的值 于是,可确定Cl-的尺度摩尔生成焓,即: 明显如许确定的各类离子尺度生成焓并不会影响化学反映的尺度摩尔焓(变)的计较。 即: 1.4.3 尺度摩尔反映焓的计较 1.操纵尺度摩尔生成焓计较 由于 所以 对任一反映 有 反映的焓变值等于各产品尺度摩尔生成焓的总和减去各反映物尺度摩尔生成焓的总和。 例如 故 1.4.3 尺度摩尔反映焓的计较 2.操纵尺度燃烧焓计较 反映的焓变值等于各反映物尺度摩尔燃烧焓的总和减去各产品尺度摩尔燃烧焓的总和。 例如:正在298.15 K和尺度压力下,有反映: (A) (B) (C) (D) 则 1.4.3 尺度摩尔反映焓的计较 可求哪些不克不及由单质间接合成的无机物的生成焓。 例如:正在298.15 K和尺度压力下: 操纵燃烧焓成焓 1.4.3 尺度摩尔反映焓的计较 故 1.4.3 尺度摩尔反映焓的计较 3.由键焓估算 4.由焓函数计较 1.4.3 尺度摩尔反映焓的计较 5.尺度摩尔反映焓取温度的关系——Kirchhoff定律 ※ 若T变化范畴不大时,ΔrCp可近似看做,则: 微分式 定积分式 ※ 若T1到T2 区间,反映物或产品有堆积态的变化,因ΔrCp值不持续,上式不克不及间接套用,应分段计较ΔH。 ※ 若要切确计较出ΔrHm随T的变化,则需代入Cp=f (T)后 再积分。 不定积分式 1.4.3 尺度摩尔反映焓的计较 若 则 故 QV,m =ΔrUm (无其他功,等容前提) Qp,m =ΔrHm (无其他功,等压前提) 1.化学反映热效应 1.4.4 等温化学反映 定义:系统正在不做其他功的等温反映过程中发生一个单元反映( =1mol)所放出或接收的热量。 反映热效应分为两类: 等容热效应QV,m和等压热效应Qp,m。 ΔHⅠ=ΔHⅡ+ΔHⅢ (1) 设想过程: 2. 等压热效应取等容热效应的关系 ΔHⅡ=Δ(U + pV) =ΔUⅡ + (pV – pV) (2) ΔHⅢ=Δ(U + pV) =ΔUⅢ + (pV – pV) (3) ΔHⅠ=ΔUⅡ+ΔUⅢ + (pV – pV) (4) 反映物 T, p, V 等压等温反映 等容等温反映 等温 过程 Ⅲ Ⅱ Ⅰ T, p, V‘ T, p‘, V 产品 产品 1.4.4 等温化学反映 ΔHⅠ=ΔUⅡ+(pV – pV)=ΔUⅡ+pΔV (5) ①若产品均为气体,可看做抱负气体,则等温时△UⅢ=0。 1.4.4 等温化学反映 ΔHⅠ=ΔUⅡ+ΔUⅢ + (pV – pV) (4) ②若产品是固、液体,正在压力变化不大时, △UⅢ取△UⅡ比拟可忽略不计。 反映物 T, p, V 等压等温反映 等容等温反映 等温 过程 Ⅲ Ⅱ Ⅰ T, p, V‘ T, p‘, V 产品 产品 此中 Qp=ΔHⅠ QV=ΔUⅡ §1.2 热力学第必然律 系统总能量凡是有三部门构成: (1)系统全体活动的动能 (2)系统正在外力场中的位能 (3)热力学能,也称为内能 热力学中一般只考虑静止的系统,无全体活动,不考虑外力场的感化,所以只留意热力学能 热力学能(U)是指系统内部能量的总和,包罗活动的平动能、内的动弹能、振动能、电子能、核能以及各类粒子之间的彼此感化位能等。 1.2.1 热力学能 热力学能的绝对值尚无法测定,只能求出它的变化值。 热力学第必然律的文字表述 第一类永动机是一种轮回的机械,它是不耗损任何能量或燃料而能不竭对外做功的机械。这取能量守恒定律相矛盾。 表述法1: 能量既不克不及创制,也不克不及覆灭,它只能从 一种形式改变为另一种形式,正在中能 量的总量不变,即能量守恒取定律。 表述法2: 第一类永动机是不克不及实现的。 1.2.2 热力学第必然律 热力学第必然律的数学表达式 设想系统由形态(1)变到形态(2),系统取的热互换为Q,功互换为W,则系统的热力学能的变化为: 对于细小变化 因: δW=-p外dV +δW′ 故: dU=δQ - p外dV +δW′ 1.2.2 热力学第必然律 若是 n 有定值的封锁系统,则 对于只含一种化合物的单相系统,经验证明,用 p,V,T 中的肆意两个和物质的量 n 就能确定系统的形态,则热力学能可暗示为 若是是 1.2.2 热力学第必然律 对细小变化 1. 定义 1.2.3 焓(enthalpy) ※ H是具有广度性质的形态函数; ※ H的绝对值不克不及确定; ※虽然具有能量的量纲,但没有明白的物理意义 对无限变化 ΔH =ΔU+Δ(pV) (2) 对细小变化 dH = dU+ d(pV ) =dU+ Vdp + pdV (1) 对等压且无其它功的变化过程,即 2. ΔH取Qp 则 则 dH = ?Q +?W + Vdp + pdV 而 dU =?Q +?W 因 dH=dU+d(pV) =dU+Vdp+pdV 或 dp =0 , ?W = - pdV, 物理意义:正在等容无其它功的过程中,系统接收的热 QV 全数用来添加系统的热力学能。 即正在此前提下进行的化学反映,接收(或放出)的热 QV 正在数值上等于系统的热力学能的改变值。 正在等容、无其它功的前提下,dV=0, ?W =0 因 dU =?Q +?W 故 dU = ? QV 或 ΔU=QV 摩尔热容单元: 摩尔热容 定压热容 定容热容 对不做非膨缩功的等压过程 1.等压热容取等容热容 对不做非膨缩功的等容过程 等压摩尔热容 热容是温度的函数 等容摩尔热容 热容取温度的函数关系因物质、物态和温度区间的分歧而有分歧的形式。 式中 是经验,由各类物质本身的特征决定,可从热力学数据表中查找。 或 2.肆意系统的Cp取CV 之差 1.2.4 热容 设U = ?(T,V ) ※ 上式合用于肆意单相纯物质的平均系统。 上式等压下除以dT得 (2)代入(1)得 则 (1) 解 (1) 等温,等压无其它功下进行单元化学反映: = –8.314×298.15× (1–0.5) 【例3】 正在298.15K、p?下,单元反映 C(s)+0.5O2(g)→CO(g), 若颠末以下两条路子:(1)间接接触发生反映,已知单元反映放热 110.52 kJ·mol-1;(2)若反映正在原电池中进行,对做电功60.15 kJ·mol-1。求两路子的Q , W ,ΔU 及ΔH。 = – 1.24 kJ.mol-1 Q1= –110.52 kJ.mol-1 ΔU1= = Q1+W1= - 111.76 kJ mol-1 ΔH1= = Qp= Q1 = -110.52 kJ mol-1 (2) 等温,oe平台,等压有电功的前提下进行单元化学反映: W2=W+W ′= –1.240 –60.15 = – 61.39 kJ·mol-1 ΔU2=?U1= – 111.76 kJ·mol-1 ΔH2= ?H1 = - 110.52 kJ·mol-1 Q2=ΔU2–W2= –111.76 –(–61.39) = –50.37kJ·mol-1 §1.3 气系统统中的使用 1.3.1 抱负气体 微不雅模子----- 将气体视做除发生弹性碰撞外,相互无彼此感化的质点。 特征 ①形态方程 夹杂气体 纯气体 pV = nRT ②气体的热力学能(U)、焓(H)只是温度的函数而取压力、体积无关: U= f (T),H= f (T) 或 ④必然量抱负气体正在肆意过程中 无限变化 1.3.1 抱负气体 Cp – CV = nR 或 Cp,m- CV,m= R ③必然量气体的等压热容Cp取等容热容CV都只是温度的函数且差值恒定,即: 细小变化 dU=CV dT ; dH=Cp dT 1. 等温可逆过程 (1→2) 过程方程:pV = 。 2. 等温恒外压膨缩过程 ( pe = ) W = – pe (V2 -V1) 3. 等温膨缩过程 ( pe= 0), W=0 , Q = – W = 0 1.3.2 抱负气体等温过程 1.3.3 抱负气体绝热过程 表白绝热过程中,内能的削减全数用来对外 。 1. 绝热过程一般特点 抱负气体 因 故 则 热力学第必然律 抱负气体 故 若绝热可逆过程中只做体积功 则 当 则 得 两式比拟得 令 称为绝热指数 两边积分 或 代入(1) 得 (1) ~(3)是抱负气体绝热可逆过程方程式 得 (2) (3) 将 代入(1) (1) 因 ,则 该关系式也能够由热力学第必然律间接推得 3. 绝热可逆过程的体积功 绝热可逆过程功(AC) 坡度为: 等温可逆过程(AB) 绝热可逆过程(AC) 坡度为: (1)等温可逆膨缩 =100.0 dm3 = -4.461×8.314×10-3×273.15×ln10.00 = -23.33 kJ 抱负气体等温过程 ΔU1=0 , ΔH1= 0 Q1= -W1 = 23.33 kJ (2) 绝热可逆膨缩 =103/5×10.00=39.81(dm3) =108.7 K W2=ΔU2= nCV,m(T2-T1)= -9.152 kJ ΔH2=nCp,m(T2-T1) =ΔU2+(p2V2-p1V1)= -15.25 kJ (3) 恒外压不成逆绝热膨缩 绝热 W3=ΔU= n CV,m(T2-T1) 恒外压 W3= -p2(V2-V1) 所以 解得:T2= 174.8 K ΔU3= W3= -5.474 kJ ΔH3= nCp,m(T2-T1)= -9.124 kJ W3= nCV,m(T2-T1)= -5.474 kJ 1824 年,法国工程师N.L.S.Carnot (1796-1832)设想了一个轮回,热机以抱负气体为工做物质,从高温T2 热源吸热Q2 ,一部门通过热机用来对外W,另一部门放出Q1的热量给低温T1热源。这种热机称为卡诺热机。 1. Carnot热机 1.3.4 卡诺轮回(Carnot Cycle) 第一步:气体经等温可逆膨缩A→B(Ⅰ) ΔUⅠ= 0, 1.3.4 卡诺轮回(Carnot Cycle) QⅠ = -WⅠ (= Q2) 第二步:气体经绝热可逆膨缩B→C(Ⅱ) QⅡ=0 1.3.4 卡诺轮回(Carnot Cycle) WⅡ=ΔUⅡ = nCV,m(T1-T2) *第1章 热力学第必然律 §1.2 热力学第必然律 §1.3 气系统统中的使用 §1.4 化学反映系统中的使用 §1.1 热力学根基概念 §1.1 热力学根基概念 系统(System) 系统和间必然有一鸿沟,此鸿沟能够是现实的,也能够是想象的。 (surroundings) 取系统相关且有彼此感化或影响的部门称为。 系统 系统取 被规定的研究对象称为系统,亦称为系统。 1. 系统取 1.1.1 系统取系统性质 按照系统取之间的关系,把系统分为三类: (1)敞开系统(open system) 有物质互换 敞开系统 有能量互换 系统取之间既有物质互换,又有能量互换 系统的分类 典范热力学不研究敞开系统 (2)封锁系统(closed system) 无物质互换 有能量互换 系统取之间无物质互换,但有能量互换 典范热力学次要研究封锁系统 封锁系统 系统的分类 (3)隔离系统(isolated system) 系统取之间既无物质互换,又量互换,故又称为隔离(孤立)系统。 无物质互换 量互换 隔离系统(1) 系统的分类 (3)隔离系统(isolated system) 大 无物质互换 量互换 有时把系统和影响所及的一路做为孤立系统来考虑。 孤立系统(2) 系统的分类 用宏不雅可测性质(热力学变量)来描述系统的热力学形态,这些性质可分为两类: 2.系统的性质 (1)广度性质(容量性质):它的数值取系统的物质的量成反比,如体积、质量、熵等。这种性质有加和性,正在数学上是一次齐函数。 (2)强度性质:它的数值取决于系统本身的特点,取系统的数量无关,不具有加和性,如温度、压力等。它正在数学上是零次齐函数。 1.1.1 系统取系统性质 (2)压力(p),单元是Pa。尺度压力pθ=100kPa, 过去常用单元是大气压(atm),1atm=101.325kPa。 (1)物质的量(n),单元是mol。利用时必需指明根基单位。根基单位能够是、离子、原子、电子及其他粒子,或是这些粒子的特定组合。如计较固体硫酸铜的物质的量,根基单位可选CuSO4,或1/2CuSO4。 3.可间接丈量的性质 (3)体积(V),单元是m3、dm3(L)等。 (4)温度,热力学温标(T),单元是K。 1.1.1 系统取系统性质 4.相(phase) 1.1.1 系统取系统性质 系统内部物理和化学性质完全平均的部门称为相。 相取相之间正在指定前提下有较着的界面,正在界面上宏不雅性质的改变是飞跃式的。 相取堆积态是分歧的概念,统一堆积态能够是分歧的相,如:石墨取金刚石都是固态碳,但它们是分歧的相。 当系统遍地的诸性质不随时间而改变,则系统就处于热力学均衡态,它包罗下列几个均衡: 热均衡(thermal equilibrium) 系统内无绝热壁存正在时,各部门温度相等 力学均衡(mechanical equilibrium) 系统内无刚壁存正在时,各部的压力都相等 相均衡(phase equilibrium) 多相共存时,各相的构成和数量不随时间而改变 化学均衡(chemical equilibrium ) 反映系统中各物的数量不再随时间而改变 1.热力学均衡态 1.1.2 系统的形态 正在非均衡态中,虽然有宏不雅量的流,但系统中各点的宏不雅性质不随时间变化的形态叫做稳态或定态。 2.稳态 (steady state) 或定态 1.1.2 系统的形态 系统的一些性质,其数值仅取决于系统所处的形态,而取系统的汗青无关; 形态函数的特征可描述为: 形态函数正在数学上具有全微分的性质。 它的变化值仅取决于系统的始态和终态,而取变化的路子无关。 具有这种特征的物理量称为形态函数 循环往复,数值还原。 1.1.3 形态函数 (state function) 异途同归,值变相等; (1)当系统形态发生细小变化时,其改变值可用dZ暗示。 及 (2)形态1 (Z1,T1,p1) ----形态2 (Z2,T2,p2) : 形态函数的改变值只取决于系统的初、终态而取变化所履历的细节无关。 (3)Z=f (T,p) 及 过程 从始态到终态的具体步调称为路子。 正在必然的前提下,系统从始态到终态履历的一个变化,称为一个热力学过程。 (process) 路子 (path) 1.1.4 过程(proces)取路子(path) ①等温过程 ②等压过程 ③等容过程 ④绝热过程 ⑤轮回过程 1.常见的变化过程 1.1.4 过程(proces)取路子(path) 准静态过程 1.1.4 过程(proces)取路子(path) 系统经某一过程从始态到终态后,若是能使 上述准静态膨缩过程若没有因摩擦等要素 3.可逆过程(reversible process) 可逆过程中的每一步都接近于均衡态。 1.1.4 过程(proces)取路子(path) 系统和都恢复到原状而未留下任何永世性变化 则该过程称为热力学可逆过程。 形成能量的耗散,可看做是一种可逆过程。 可逆过程的特点: (1)形态变化时鞭策力取阻力相差无限小,系统取一直无限接近于均衡态; (3)系统变化一个轮回后,系统和均恢回复复兴态,变化过程中无任何耗散效应; (4)等温可逆过程中,系统对做最大功,对系统做最小功。 (2)过程中的任何一个两头态都能够从正、逆两个 标的目的达到; 对于任一化学反映,其计量方程式为: 一般可暗示为: 定义反映进度的细小改变量为 对于无限量的变化 4.反映进度(extent of reaction) 1.1.4 过程(proces)取路子(path) aA + bB + … = gG + hH + … 1.1.4 过程(proces)取路子(path) 当 时,各物质物质的量的改变值别离等于响应物质的计量系数。----称单元反映。 肆意时辰,反映进度 取物质的拔取无关。 系统吸热,Q0 系统放热,Q0 热(heat) 系统取之间因温差而传送的能量称为热,用符号Q 暗示。 Q的取号: 热的素质是无法则活动强度的一种表现。 计较热时必然要取系统取之间发生的热互换过程联系正在一路,系统内部的能量互换不成能是热。 1.1.5 热取功 功(work) 系统取之间除热以外的其他各类能量传送形式都称为功,用符号W暗示。 对系统做功,W0 系统对做功,W0 W的取号: Q和W的细小变化用符号 而不克不及用 暗示 Q和W的单元都用能量单元 “J” 暗示 Q和W都不是形态函数,其数值取变化路子相关。 1.1.5 热取功 广义的功能够看做强度变量取广度变量的乘积 式中 是强度变量 是响应的广度变量 功能够分为膨缩功和非膨缩功,热力学中一般不考虑非膨缩功 1.1.5 热取功 体积功计较示企图 1.1.6 体积功的计较 计较公式 即 因pe= p±dp,能够用系统的压力p 取代pe, 可逆过程或准静态过程 1.1.6 体积功的计较 例:抱负气体等温可逆过程 1.1.6 体积功的计较 等温等压化学反映(或相变) 1.1.6 体积功的计较 对化学反映 体积功 反映中有气体加入时,若将气体视做抱负气体,同时忽略非气态物质对体积改变的贡献,那么对单元反映 如对相变过程: l → g ( =1 mol ) , 因 故 (1)功取变化的路子相关。 (2)可逆膨缩,系统对做最大功;可逆压缩,对系统做最小功。 解:① 向实空膨缩,因未外压 pe=0, 故 W = 0。 ② 恒外压膨缩 pe= p? , 故 W = - peΔV = -100 .0 (20.0-10.0) = - 1000.0 J 【例2】1.0 mol 的水正在373.15K, 下气化为水蒸气(视为抱负气体),计较该过程的体积功。 *第1章 热力学第必然律 * *