第一章 热力学第一定律课件.pptVIP

解(1)根据 双原子分子理想气体 (T1-T2)=12.13kJ W= - ΔU = - CV(T2-T1)= nCV,m ΔH=Cp(T2-T1) =nCp,m(T2-T1)=-16.92kJ Q=0 (2)绝热不可逆过程(不服从过程方程) (T1-T2’)= -6.31kJ W= ΔU= - nCV,m ΔH=Cp(T2’-T1) =nCp,m(T2’-T1)=-8.80kJ V2’=75.09dm3 (T1-T2’) W= ΔU = -nCV,m Q=0 (nRT2’ / P2 -nRT1 / P1 ) W= P (V’2-V1)= P2 ∴ T2’=205.0k 而且 热力学第一定律应用于实际气体 1、焦耳－汤姆逊实验 Joule-Thomson效应，节流膨胀（throttling expansion） 节流过程（ p1 p2） 多孔塞 p1，V1 p2 ，V2 p1 p2 开始 结束 绝热筒 p1 p2 2、节流过程的特点 总功W＝p1 V1－ p2V2 又因绝热Q＝0 所以 ?U＝W ＝p1V1－ p2 V2 移项 U2＋p2 V2＝U1＋p1V1 即 H2＝H1 ?H＝0 恒焓过程 3、焦耳－汤姆逊系数（Joule-Thomson coefficient） 现T、p都变而H不变，表明H 随T 的改变与随p 的改变相互抵消。可见，真实气体的H 是T，p 或体积V的函数，而不只是T 的函数。 定义 是在等焓的情况下，节流过程中温度随压力的变化率。 因为 dp＜0，所以 ?J-T＜0，气体节流后 温度升高； ? J-T＞0， 气体节流后 温度下降； ? J-T＝0，气体节流后 温度不变。 ?J-T值的大小：（1）取决于气体的种类（2）与气体所处的温度和压力有关（3）常温下，一般气体的?J-T值为正，氢气和氦气的?J-T 值为负。用途:降温和气体的液化。 * 第一章 热力学第一定律 焓和恒压热效应 QP与QV的关系 热容的概念 CP与CV的关系 理想气体的热容 焓与热容 Enthalpy and Heat Capacity 一、内能与恒容热 QV ΔＵ=Q+W=Q +（∫P外 dv+ W′） ΔＵ=Q+∫P外 dv（绝大多数变化是在非体积功为 W′= 0且恒压的条件下进行） 恒容时dv =0 ＝＞ ΔＵ= Qv 意义：恒容过程，体系吸收的热只用来增加体系的内能。 §1.5 焓 (enthalpy) 二、焓与恒压热QP 恒压：体系只有在恒定的外压作用时， P1=P2=…=P外 dp = 0 ΔＵ= Qp -P外 ΔV= Qp-P(V2-V1)=Qp-PV2+PV1 ΔＵ=U2-U1= Qp-PV2+PV1 移项：（U2 + PV2 ）-（U1 + PV1 ）= Qp ∵ P1=P2=P 可以改写成 （U2 + P2V2 ）-（U1 + P1V1 ）= Qp 定义：H=U+PV 由上得 ΔH=H2-H1=QP ΔH = QP 【提问】能不能理解成只有恒容过程中才有体系热效应？ No。 解释：U和H在恒容or恒压过程中是体系的性质，体系不论发生什么样的变化过程，则均有ΔＵ和ΔH，但是在特定的条件下，可以通过热的测定而确定.即 恒容时，ΔＵ=QV（内能的变化等于热效应） 恒压时，ΔH= QP（焓的变化等于热效应）. Ex：①已知 冰和水在1atm，0℃时 ρ冰=0.917×103kg/m3 ρ水=1.000×103kg/m3 1atm.100℃时 ρ水 =0.960×103kg/m3 ρ水蒸汽=0.000596×103kg/m3 0℃时冰融化热, 334.7KJ. kg-1；100℃时水汽化热, 2255KJ. kg-1 求Q、W.、ΔU、 ΔH 1 1克冰熔化时 21克水汽化时 解:1 Q=334.7×103 ×10-3× 1=334.7(J) W=P外ΔV =101325Pa(0.001/1× 103 –0.001/ 0.917 ×103 )≈0