物化02-08.ppt

p1=0.1MPa T1=298K V1 例4 0.1MPa下的1mol双原子分子理想气体连续经历下列几步变化：(a)从25℃恒容加热到100℃；(b)向真空绝热膨胀至体积增大一倍；(c)恒压冷却到25℃； 试求总的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS。 解： p2 T2=373K V2= V1 p3 T3=373K V3 =2V2 p4= p3 T4=298K V4 Q = 0 p = p外 W= 0 理想气体混合： 恒温混合：用半透膜设计可逆过程 红(蓝)色半透膜阻挡红(蓝)色分子，而蓝(红)色分子可自由通过。红(蓝)色半透膜受到的压力是红(蓝)色分子的分压。 红色气体可逆等温膨胀。 蓝色气体可逆等温膨胀。 理想气体混合： 恒温混合：用半透膜设计可逆过程 红(蓝)色半透膜阻挡红(蓝)色分子，而蓝(红)色分子可自由通过，红(蓝)色半透膜受到的压力是红(蓝)色分子的分压。 红色气体可逆等温膨胀。 蓝色气体可逆等温膨胀。 理想气体恒温混合的熵变： 计算理想气体恒温混合的熵变时，可以将混合过程看作各组分分别作等温膨胀，互不影响。 上式适用条件： (1)理想气体，(2)恒温，(3)混合前各容器中的气体种类互不相同。 了解一下：上式后一等号可以推广至任意理想气体的恒温混合，对理想气体的种类没有限制。 理想气体混合 例4 如图所示，抽去隔板后，两气体均匀混合。求过程的Q、W、?U、?H、?S、?G。并判断可逆性。 解： 理想气体混合 例5 如图所示，抽去隔板后，两气体均匀混合。求过程的Q、W、?U、?H、?S、?G。并判断可逆性。 解： 例：A和B两种理想气体按下列方式混合： 试填 ： 解： 例：计算下列各恒温过程的DS（气体为理想气体）：（1） （2） （3） （4） 解：（1） 例：计算下列各恒温过程的DS（气体为理想气体）：（1） （2） （3） （4） 解：（2） （3） 例：计算下列各恒温过程的DS（气体为理想气体）：（1） （2） （3） （4） 解：（4） 例：一绝热容器被隔板分成体积相等的两部分，左边有1mol 10oC的O2，右边有1mol 20oC的H2 。设两种气体均可当作理想气体， 。（1）求两边温度相等时总的熵变。（2）若将隔板抽去，求总的熵变。 解：（1） 绝热容器， 例：一绝热容器被隔板分成体积相等的两部分，左边有1mol 10oC的O2，右边有1mol 20oC的H2 。设两种气体均可当作理想气体， 。（1）求两边温度相等时总的熵变。（2）若将隔板抽去，求总的熵变。 解：（1） 例：一绝热容器被隔板分成体积相等的两部分，左边有1mol 10oC的O2，右边有1mol 20oC的H2 。设两种气体均可当作理想气体， 。（1）求两边温度相等时总的熵变。（2）若将隔板抽去，求总的熵变。 解：（2） 非理想气体、液体和固体 pVT 变化 非理想气体、液体和固体 pVT 变化 ◆ 恒容过程 ◆ 恒压过程 当压力较低时，气体即可按理想气体处理。 液体固体通常可忽略压力体积变化的因素，只需使用 来计算温度变化的影响。 实际气体的定容热容 实际气体 实际气体=理想气体 标准态气体 先计算热力学能 再由热力学能算比热 了解一下：实际气体的摩尔定容热容 了解一下：固体或液体的摩尔定压热容，与实际气体公式类似 液体 标准态液体 先计算焓 再由焓算比热 同理可得： 解：先看 成立的条件，显然封闭系统中理想气体的一切过程都满足，但是对于其他物质，则 比如： 描述的流体就满足上述要求。对于液体或固体，由于 ，恒容不做非体积功即可。 、 和 的使用 条件是什么？（只考虑封闭系统） 思考题2.8 解：再看 成立的条件，显然封闭系统中理想气体的一切过程都满足，但是对于其他物质，则 比如： 描述的流体就满足上述要求。对于液体或固体，由于 ，恒压不做非体积功即可。 思考题2.8 、 和 的使用 条件是什么？（只考虑封闭系统） 思考题2.8