物理化学（第四版）课件：体积功，可逆过程.pptVIP

§1.3体积功可逆过程*体积功如图1-4所示，截面积：A；环境压力：pex；位移：dl，系统体积改变dV。环境对系统作的功δW=？dlFex=pexA活塞位移方向图1-4(a)系统膨胀dlFex=pexA活塞位移方向图1-4(b)系统压缩VV*(1)定容过程的功dV＝0W＝0(2)自由膨胀过程W＝0pex＝0，(3)对抗恒定外压过程pexp2V1V2V对抗恒定外压过程的功pex=constant*(4)相变过程中体积功的计算(a)水等温下向真空蒸发；(b)水等温等压下蒸发为水蒸汽。解：(a)水等温下向真空蒸发，W=0。(b)T=100oC，p=101325Pa,Vml=1.880?10-5m3?mol-1，W=-3099J。*可逆过程假定活塞的重量及活塞和筒壁摩擦力不计。等温下,一定量的理想气体，压力为pi，外压为pex。?W=-pexdVpinTAdlpex以下三种膨胀过程：始态相同、终态相同，途径不同，功不等。*p终p终,V终Tp终?Vp始p始,V始T(i)p终p终,V终Tp始p始,V始Tp2Tp2,V21p1?V12p2?V23p终?V3p1Tp1,V1(ii)p始p1V1T1p终p2V2T1一粒粒取走砂粒(剩余砂粒相当前述一个重物)(iii)*p终p终,V终T{pex}p始p终V始V终{V}等Tp终?V(i)p始P始,V始T(i)对抗恒外压p终膨胀Wi=-pexdV=-p终（V终-V始）*p终p终,V终Tp始p始,V始Tp2Tp2,V21p1?V12p2?V23p终?V3{pex}p始p1p2p终V始V终{V}等T123p1Tp1,V1(ii)多次对抗恒外压膨胀Wii=-p1(V1—V始)-p2(V2—V1)-p终(V终—V2)*{pex}p始p终V始V终{V}等Tp1p1V1T1p2p2V2T1一粒粒取走砂粒(剩余砂粒相当前述一个重物)(iii)外压始终比系统压力差无限小的膨胀*途径(iii)在每一个中间步骤中，系统和环境的压力差dp→0；在整个变化过程中，每相邻的两个状态间都无限接近平衡；整个变化的推动力无限小，过程进行无限缓慢;在每一步中，系统和环境之间都无限接近平衡。*{pex}p始p终V始V终{V}等T系统作功(-W)最大。等温膨胀过程的不同途径p终?Vp终p终,V终Tp始p始,V始T(i)p终p终,V终T123p始p始,V始TP2Tp2,V2P1p1,V1Tp1?V1p2?V2p终?V3(ii)p始p始,V始T????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????P终p终,V终T?????????????????????????????????????????????一粒粒取走砂粒(剩余砂粒相当前述一个重物)(iii){pex}p始p终恒外压膨胀过程－W＝psu?V＝p终(V终－V始)V始V终