物理化学第2章热力学第一定律.pptVIP

三、理想气体的绝热过程1.绝热过程的一般特点：(1)?U＝W(2)一般情况下，绝热过程pVT同时变化。(3)从同一状态出发，不同绝热过程具有不同的末态。(4)绝热可逆过程的功最大：从同一状态出发经过不同绝热过程到达相同的体积(或相同的压力)，则其中可逆过程的功最大。(Adiabaticchangeofidealgas)(5)在p～V图上，同一点处的绝热线比等温线更陡。所以：等T，rQ=0，rpVV1V22.过程方程若?Q=0若?W′=0若r理气绝热指数热容比若?＝const.主要条件：理想气体，绝热，可逆用途：求末态2－6第一定律对于实际气体的应用一、节流过程及其特点(Throttleprocessanditscharacteristic)Joule–Thomson节流实验：p1p2Porousplug(throttlevalve)T1≠T2Joule–Thomsoneffect过程特点：p1p2p2,V2p1p2p1,V1气体(p1,V1)气体(p2,V2)节流即or二、μJ-T(Joule-Thomsoncoefficient)定义：是状态函数意义：若μJ-T0,T↓，正效应若μJ-T0,T↑，负效应理想气体，无效应可测量应用：气体液化，致冷机2－7第一定律对于化学反应的应用——热化学(Thermochemistry)热化学：反应热的测量与计算反应热与反应进行的多少有关一、化学反应进度(Extentofreaction)任意反应写作B：参与反应的任意物质?B：B的化学计量数，无量纲，与方程式写法有关例：3H2+N2=2NH3?(H2)=-36H2+2N2=4NH3?(H2)=-6二、热力学平衡状态定义：状态平衡状态热平衡力学平衡相平衡化学平衡平衡状态包括的具体内容：(Thermodynamicequilibriumstate)平衡状态三、状态函数(Statefunction)定义：用于描述系统状态的宏观性质。数学表述。分类：容量性质：与n成正比，有加和性。例如m，C，V；强度性质：与n无关，无加和性。例如T，p，Vm，?；特点：（1）相互关联：单组分均相封闭系统有两个独立变量；（无组成变化的封闭系统）（2）变化只决定于初末状态四、过程与途径(Processandpath)按系统初末状态的差异，分为简单物理过程：pVT变化复杂物理过程：相变、混合等化学过程：按过程本身的特点，分为多种多样。物化感兴趣的几种典型过程为：等温过程：T1＝T2＝T环＝const.等压过程：p1＝p2＝p外＝const.等容过程：V＝const.绝热过程：循环过程：五、热量和功(Heatandwork)定义：由于温度不同而在系统与环境之间传递的能量，Q；除热以外，在系统与环境之间所传递的能量，W。符号：系统吸热，Q0；系统放热，Q0系统做功，W0；环境做功，W0Q和W是过程量：热力学物理量状态函数过程量A(状态函数)B(状态函数)Ⅰ(过程量)Ⅱ(过程量)(1)Ⅰ和Ⅱ的过程量一般不同：QⅠ≠QⅡ，WⅠ≠WⅡⅠ和Ⅱ的状态函数变化相同：?YⅠ＝?YⅡ(2)一般Q≠-Q逆，W≠-W逆；但?Y＝-?Y逆六、内能(Internalenergy)系统的能量动能势能机械能(1)U是状态函数：容量性质，U＝U(T,V)(2)绝对值不可测内能：定义，意义，也称热力学能，U2－2热力学第一定律(TheFirstLawofThermodynamics)定律：能量守恒，叙述方法很多，第一类永动机不可能。不需证明。数学表达式：(1)适用于非敞开系统（封闭系统）(2)12ⅠⅡ2－3功的计算(Howtocalculatework)一、功的分类体积功(W):Volumework非体积功(W′)电功表面功光轴功，等功二、体积功的计算系统，Vp外dV