物理化学 2 热力学第一定律.ppt

* 热容比也称作绝热指数 * P69例题 * nA, nB分别为消耗掉的反应物的物质的量 * 环教材部分概念题不错 * e.g. 作业题p97-23 * P79-8 标准摩尔生成焓 标准摩尔燃烧焓 C2H5OH (l) + 3 O2 (g) ? 2 CO2 (g) + 3 H2O(l) C (石墨) + 2H2 (g) + O2 (g) ? C2H5OH (l) 定义 公式 标准摩尔反应焓随温度的变化 — 基希霍夫（Kirchhoff）公式 基希霍夫（Kirchhoff）公式 基希霍夫公式定积分形式 不定积分形式 利用 常数可以通过代入某一个已知温度下的热效应数值来确定。 恒容反应热与恒压反应热之间的关系 反应物 生成物 （3） （2）恒容 与 的关系的推导 生成物 反应物 生成物 （3） （2）恒容 生成物 对于理想气体， 所以： 与 的关系 当反应进度为1 mol 时： 或 本章学习要求 了解热力学的一些基本概念,如体系、环境、状态、功、热、变化过程等。 明确热力学第一定律和热力学能的概念。熟知功与热正负号的习惯规定。 明确热力学可逆过程和最大功的概念。 明确U和H都是状态函数，以及状态函数的特性。 熟练地应用热力学第一定律计算理想气体在等温、等压、等容、绝热等过程中的Ｑ、Ｗ、△Ｕ和△Ｈ的计算（简单状态变化、纯物质相变）。 能熟练地应用生成焓、燃烧焓来计算反应热。 本章小结: 理想气体pVT变化过程 相变过程 化学变化过程 能量转化和守恒 ① 写出历经的途径，标出已知及未知 p, V, T 值； ② 利用理想气体状态方程，尽可能求出未知p, V, T 值； ③ 若已知CV,m或Cp,m，或是已知是单原子还是双原子分子，利用 ④ 体积功的求算 ⑤ 热量的计算：等压过程 Q=ΔH，等容过程 Q=ΔU； ⑥ “等容” → W=0，“自由膨胀” → W=0，“绝热” → Q=0。 理想气体pVT变化过程的求算： 注意 （i）不同类型过程的特征； （ii）不能简单地套用公式，而必须明了 公式的应用条件、适用范围。 相变过程的求算： ① 实验数据：标准摩尔相变焓 ② 其他温度： s←→l， l←→g s←→g s → l s → l 已知温度下的焓变 s → g s → l l → g 化学变化过程的求算： （文献）25oC ① 盖斯定律 ② 标准摩尔生成焓 标准摩尔燃烧焓 ③ 其他温度——基希霍夫公式 or 设计路径 * 热和功在2-2节 在一个学科的发展中人们总结精炼出来的一些具有特殊意义的词汇 * 提问：加热一杯水能列出几种方法。（问题的引出：用不同的方式——热功——将一杯水加热至相同的温度，那么外界所提供的各种形式的能量间有怎样的一种关系呢） * 从微观上说，热是物系分子平均平动能的不同而引起的平动能的传递. 最早曾经是错误的”热质说”占有统计地位. 现在我们知道热是物质运动的一种表现形式, 它总是与大量分子的无规则运动相联系着. 分子无规则运动的强度越大(即平均平动能越大), 则温度越高. 当两个温度不同的物体相接触时, 由于无规则运动的混乱程度不同, 它们就可能通过分子的碰撞而交换能量. 判断题引出: 有热和功两种方式 * 1850年，科学界公认能量守恒定律是自然界的普遍规律之一。能量守恒与转化定律可表述为：自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同形式，能够从一种形式转化为另一种形式，但在转化过程中，能量的总值不变。 * 由于物质内部结构的复杂性，能量形式的多样性，热力学能的绝对值尚无法测定。(人们对物质运动形式的认识有待于继续不断深入探讨, 认识永无穷尽) 每一点都可以体现在实际计算或是作为实际应用的注意事项。 内能是状态函数可以用反证法, 假设相同始终态经过不同路径实现, 若内能与路径有关, 则经过循环后内能变化不为0, 即是永动机, 与热一相左. 对含一定量纯气体的封闭体系，其状态用两个热力学函数就可以描述， 其中n因为是定值，所以没出现在自变量中。（多元函数的微分原理） * 将来学习了热