物理化学1-热力学第一定律.ppt

教材p18，习题12解：(1)外压恒定Wv=p外(V2-V1)（2）Wv=p外(Vg-Vl)=pθVg课后作业：p17，习题9（三）热化学为计量方程中的系数，对反应物取负值，生成物取正值。利用各物质的摩尔生成焓求化学反应焓变：在标准压力Pθ和反应温度时（通常为298.15K）2、等压热和焓等压过程：焓的定义式：H=U+pV焓不是能量仅具有能量的量纲，没有明确的物理意义焓是状态函数定义式中焓由状态函数组成，容量性质第一章热力学第一定律——定容及定压下的热p1＝p2＝p外＝const（适用条件：等压，W’=0的封闭系统）第一章热力学第一定律——定容及定压下的热注意：对于系统的任何一个过程，都有ΔU和ΔH，只是对不同的过程要应用不同的公式来求解。作业：p19习题14。§1.6理想气体的内能和焓实验结果：没有发现水温的变化，也就是ΔT=0，系统与环境没有热交换，Q=0。W=0ΔU=0结论：在温度一定时气体的内能U是一定值，而与体积无关。第一章热力学第一定律在焦耳实验中，dU=0，所以：而在焦耳实验中，dT=0，dV＞0，所以：这个结论正确吗？U=U(T)第一章热力学第一定律——理想气体的内能和焓实际上，上述结论只有对理想气体才是正确的，这是因为理想气体分子间没有引力。对于非理想气体，由于气体分子间存在引力，所以对于理想气体的焓，由其定义式可得因且所以理想气体的等温可逆过程：第一章热力学第一定律——理想气体的内能和焓§1.7热容1、定容热容和定压热容热容的定义：系统每升高单位温度所需要吸收的热。数学表达：定容热容：定压热容：只做体积功的简单变温过程:定压热容：定容热容：适用于等压简单变温过程适用于等容简单变温过程2、理想气体的热容理想气体的内能与焓均只是温度的函数，所以在只做体积功的简单物理变化过程都有：对于1mol理想气体微分统计热力学可以证明，在通常温度下，对理想气体：单原子分子系统双原子分子系统多原子分子系统由定义知：Cp=f(T,p)(1)Cp(CV)是状态函数，容量性质(2)p的影响很小(3)Cp～T关系可查手册中的经验公式：Cp，m=a+bT+cT2+…Cp，m=a+bT+c’T-2+…or3、热容与温度的关系使用上述热容的经验公式应注意以下几点：1．从手册上查到的数据通常是定压摩尔热容，在计算具体问题时，应乘上物质的量；2．查到的常数值只能在指定的温度范围内应用，若超出指定温度范围太远，就不能应用；3．有时从不同的书或手册上查到的经验公式或常数值不尽相同，但在多数情况下其计算结果差不多是相符的；在高温下不同公式之间的误差可能较大。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。(例4、5)§1.8理想气体的绝热过程(5)在p～V图上，同一点处的绝热线比等温线更陡。所以：D等T，rQ=0，r主要适用条件：理想气体绝热可逆过程用途：求末态2.过程方程若?Q=0若?W’=0若可逆过程理气过程方程的推导对于理想气体的不可逆过程恒外压变化无论过程可逆与否，理想气体绝热过程的功：课后思考题4§1.9实际气体的节流膨胀Joule–Thomson节流实验：用一多孔塞来节制气体由高压p1侧向低压p2一侧的流动。由于多孔塞的节流作用，可保持两侧压力恒定，待达到平衡后，气体由高压向低压流动时温度的变化就可直接测量出来。整个系统是绝热的。（第一定律对于实际气体的应用）一、节流过程及其特点T1≠T2Joule–Thomsoneffect过程特点：p1p2p2,V2p1p2p1,V1气体(p1,V1)气体(p2,V2)节流即or实际气体的节流膨胀过程是一个恒焓过程。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，无效应应用：气体液化，