ch热一律对理气单纯状态变化过程的应用.pptVIP

* * * §6．热力学第一定律对单纯状态变化过程的应用 　　前面的内容，我们学习了热力学第一定律，学习了有关内能、焓、功、热等基本的计算，这一章的中心问题就是应用热一律讨论计算各类过程的热功问题、内能改变ΔU、焓变ΔH的问题。下面我们分别三大类过程，归纳各类过程中这些量的计算，有些计算我们已讨论过了，课堂概括，课下自行小结。 一　热一律对理气单纯状态变化过程的应用 　　如何计算过程中的Q, W, 体系ΔU及ΔH？ 结合例题及作业题应自行小结在笔记本上 ⒈任意过程: ⒉恒温过程: 3恒温可逆过程: ⒋绝热过程: ⒌绝热可逆过程: ⒍恒压过程: ⒎恒容过程: ⒏恒外压过程: 例1 1mol单原子理想气体从始态200kPa, 先绝热可逆膨胀到50kPa, 再恒温可逆压缩到末态300K, 200kPa。求始态温度T及整个过程的Q、W、△U及△H。 绝热可逆膨胀 解： 恒温可逆压缩 由绝热过程方程： 二　固、液体物质恒压或恒容过程 　　在实际应用中，固、液体物质的单纯状态变化过程大多为恒压过程，比如恒压下的加热、冷却。那么 　　恒容过程，恒容下的加热冷却 三　物质的混合过程 　⒈固液物质绝热恒压条件下的混合过程 （通过实例讨论：） * 例１　36g 80℃的水与18g 20 ℃的水相混合，求终温及两部分水各自焓变。 解: 　　两部分水混合的速度很快，可近似看作为与环境无交换，即整个体系过程为恒压绝热过程 绝热 恒压且无非体积功 例２　在绝热容器中向1g 50℃的水中投入0.1kg, 0 ℃的冰，计算体系末态温度及冰与水的熵、焓变。已知冰的比熔化焓Δfus h=333.3 J·g-1 已知水的平均比定压热容 二者的混合,整个体系为绝热恒压过程∴ 设体系的末态温度为T2 便有 水的降温 冰的熔化 熔化后水的升温 水的焓变 冰的焓变 解: 例⒊　在一带活塞的绝热容器中有一绝热隔板，隔板的两侧分别为0℃，100kPa 2mol单分子理气A与150 ℃, 100kPa 5mol双原子理气B。活塞外的压力维持100kPa。将容器中的隔板抽去，使两种气体混合达到平衡。求末态温度及过程中的W, ΔU。 解：根据题给条件，恒压绝热过程 即 绝热过程 2　气体物质的绝热恒压混合过程 3　气体物质的绝热恒容混合过程 例　　在一密闭恒容绝热容器中有一绝热隔板，其两侧分别有2 mol 10℃的 O2与1 mol 20℃ N2，假设两气体均为理气，且 Cp,m 均为2　J·mol·K-1。将隔板抽掉，两种气体自动混合达到平衡态。求末态的温度过程中的 Q，W，ΔU，ΔH。 　　此过程是一恒容绝热过程（对整个体系而言），且不作非体积功 * *