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* 第三章 化学热力学基础 帮助 返回 下页 上页 §3–3 恒容热、恒压热及焓 一、恒容热 系统进行恒容、且非体积功为零的过程时，与环境交换的热，称为恒容热，符号 QV。 QV＝△U （3-11） 即在没有非体积功的恒容过程中，系统吸收的热量全部用于增加热力学能；系统所减少的热力学能全部以热的形式传给环境。 二、恒压热及焓 1．恒压热 系统进行恒压、且非体积功为零的过程时，与环境交换的热，称为恒压热，符号QP。 QP ＝ (U2 + p2V2)－( U1+ p1V1) ＝ΔU＋Δ（pV） （3-12） 2．焓 定义式 H＝U + pV （3-13） ΔH＞0，表示系统焓增加，ΔH＜0，表示系统焓减少。 H是状态函数，广延性质，单位J或kJ。 根据式（3-13）能否说明一定量理想气体的H只是与温度有关的状态函数，即 H＝f（T）？ 答：一定量理想气体，其U 和 pV （=nRT）都只是温度 的函数，因此H也一定只是温度的函数。 QP＝H2－H1＝ΔH （3-14） 1．摩尔热容 即在没有非体积功的恒压过程中，系统吸收的热量，全部用于焓的增加；系统减少的焓，全部以热的形式传递给环境。 三、摩尔热容及变温过程热的计算 在不发生化学变化及相变化、且非体积功为零的条件下，单位物质的量的物质于恒容（或恒压）下，温度升高1K时所吸收的热量，称为摩尔定容热容（或摩尔定压热容），符号 （或 ），单位J/（mol·K）。 ＝ （3-15） ＝ （3-16） 理想气体的摩尔热容有如下关系 ＝ ＋R （3-17） 、 通常温度下，理想气体的 ， 可视为常数。单原子理想气体 ＝1.5R， ＝2.5R ；双原子理想气体 ＝2.5R ， ＝3.5R。若非特殊指明，均按此计算。 2．变温过程热的计算 若 , 均为常数，则 ΔU＝QV＝n (T2 – T1) （3-18） ΔH＝QP＝n (T2 – T1) （3-19） 【例3-3】已知某理想气体的摩尔定压热容为29.3J/（mol·K），若10mol该气体由298K恒容加热到573K时，求该过程的功、热，及其焓与热力学能的变化。 解 恒容过程，W＝0，所以 QV＝ΔU＝n (T2 – T1)＝n（ －R）(T2 – T1) QV＝10mol[29.3 J/（mol·K）－8.314 J/（mol·K）]（573 K－298 K） QV＝577115J≈577.1kJ ΔH＝n (T2 – T1) ΔH＝10 mol×29.3 J/（mol·K）×（573 K－298 K）＝80575 J≈80.6 kJ 液体、固体的体积受温度、压力影响很小，可以忽略，因此在发生单纯p、V、T变化时 ，可视为恒容过程。又因为其 ≈ ，故其ΔU与ΔH也近似相等。若 为定值，则 ΔU≈ΔH＝n (T2 – T1) （3-20） 四、相变热的计算 单位物质的量的纯物质，于恒定温度及在该温度的平衡压力下，发生相变时所对应的焓变，称为摩尔相变焓，符号 ，单位J/mol或kJ/mol。则 Qp＝ ＝ n （3-21） Qp＝ ＝ n （3-21） 式（3-21）的使用条件是：非体积功为零的可逆相变过程。 在无限接近平衡温度、平衡压力下进行的相变化，视为可逆相变。 在l g；s g过程中，若视气体为理想气体，s、 l体积忽略不计，则W、△U的表