热力学第一定律及其应用课件.ppt

02_热力学第一定律与的关系当反应进度为1mol时： 式中是生成物与反应物气体物质的量之差值，并假定气体为理想气体。或02_热力学第一定律反应物生成物（3）（2）等容与的关系的推导生成物02_热力学第一定律反应物生成物（3）（2）等容生成物对于理想气体所以02_热力学第一定律反应进度（extentofreaction）20世纪初比利时Dekonder引进反应进度?的定义为：和分别代表任一组分B在起始和t时刻的物质的量。是任一组分B的化学计量数，对反应物取负值，对生成物取正值。设某反应单位：mol02_热力学第一定律引入反应进度的优点：在反应进行到任意时刻，可以用任一反应物或生成物来表示反应进行的程度，所得的值都是相同的，即：反应进度被应用于反应热的计算、化学平衡和反应速率的定义等方面。注意应用反应进度，必须与化学反应计量方程相对应。例如当?都等于1mol时，两个方程所发生反应的物质的量显然不同。02_热力学第一定律Carnot循环过程4：绝热可逆压缩02_热力学第一定律整个循环：是体系所吸的热，为正值，是体系放出的热，为负值。ABCD曲线所围面积为热机所作的功Carnot循环02_热力学第一定律Carnot循环整个循环：02_热力学第一定律过程2：过程4：相除得根据绝热可逆过程方程式Carnot循环02_热力学第一定律热机效率将热机所作的功与所吸的热之比值称为热机效率,或称为热机转换系数，用表示。或卡诺循环高温存储器低温存储器热机02_热力学第一定律冷冻系数如果将Carnot机倒开，就变成了致冷机。式中W表示环境对系统所作的功。这时环境对系统做功W，系统从低温热源吸热，而放给高温热源的热量将所吸的热与所作的功之比值称为冷冻系数，用表示。02_热力学第一定律热泵热泵的工作原理与致冷机相仿。热泵又称为物理热泵。把热量从低温物体传到高温物体，使高温物体温度更高热泵的工作效率等于：向高温物体输送的热与电动机所做的功的比值。热泵与致冷机的工作物质是氨、溴化锂（氟利昂类已逐渐被禁用）02_热力学第一定律热泵化学热泵利用化学反应的可逆性作为热泵的工作物质，利用太阳能为室内供暖，而化学物质可重复利用。太阳能加热（1）冷凝放热（2）02_热力学第一定律§2.10Joule-Thomson效应Joule-Thomson效应Joule在1843年所做的气体自由膨胀实验是不够精确的，1852年Joule和Thomson设计了新的实验，称为节流过程。在这个实验中，使人们对实际气体的U和H的性质有所了解，并且在获得低温和气体液化工业中有重要应用。02_热力学第一定律 在一个圆形绝热筒的中部有一个多孔塞或小孔，使气体不能很快通过，并维持塞两边的压差。下图是终态，左边气体被压缩通过小孔，向右边膨胀，气体的终态为：上图是始态，左边气体的状态为：压缩区多孔塞膨胀区压缩区膨胀区多孔塞节流过程02_热力学第一定律压缩区多孔塞膨胀区压缩区多孔塞膨胀区压缩区多孔塞膨胀区压缩区多孔塞膨胀区压缩区多孔塞膨胀区压缩区多孔塞膨胀区压缩区多孔塞膨胀区压缩区多孔塞膨胀区节流过程02_热力学第一定律开始，环境将一定量气体压缩时所作功（即以气体为系统得到的功）为：节流过程是在绝热筒中进行的，Q=0，所以：气体通过小孔膨胀，对环境作功为：节流过程的02_热力学第一定律在压缩和膨胀时，系统净功的变化应该是两个功的代数和。即节流过程是个等焓过程移项节流过程的02_热力学第一定律0经节流膨胀后，气体温度降低。是系统的强度性质。因为节流过程的