zhai 02第二章热一.ppt

第二章 热力学第一定律及其应用 热力学的一些基本概念 （4） 状态函数常见的偏微商关系 (c) 倒数关系 过程和途径 热和功 § 2．5 准静态过程与可逆过程 一. 计算膨胀功的一般公式 二、等温过程的膨胀功 二、等温过程的膨胀功 二、等温过程的膨胀功 多次等外压压缩 3.外压始终比内压大一个无限小的值 三、准静态过程（guasistatic process） 四、可逆过程（reversible process） 四、可逆过程（reversible process） 五、可逆相变的膨胀功 六、等温、等压化学反应的膨胀功 2．4 热力学第一定律 一、热功当量和能量守恒定律 一、热功当量和能量守恒定律 二、热力学第一定律 三、热力学能 内 能 假定：内能不是系统的状态函数 内 能 热力学第一定律（The First Law of Thermodynamics） 2.6 焓 （enthalpy） 2.6 焓 （enthalpy） 证明： H只是温度的函数？ 解 :(1) (2) 2.7 热容 （heat capacity） 一、 热容（heat capacity）的概念 一、 热容（heat capacity）的概念 二、等容热容和等压热容 等容热容 二、等压热容和等容热容 等压热容 1、实际物质 例：恒定压力下, 2mol 50℃的液态水变作150℃的水蒸汽，求过程的热。已知水和水蒸气的平均定压摩尔热容分别为75.31及33.47 J·K-1 ·mol-1; 水在100℃及标准压力下蒸发成水蒸汽的摩尔汽化热?vapHm ?为40.65 kJ·mol-1。 解: Qp =?H= ?H1+ ?H2+ ?H3 四、Cp与Cv的关系 四、Cp与Cv的关系 四、Cp与Cv的关系 2.10 Joule-Thomson 效应－实际气体的?Ｕ和?Ｈ 一、Joule-Thomson效应 节流膨胀是等焓过程 焦––汤系数 的影响因素 的影响因素 当压力小于A 时， §2.11 热化学 二、等压摩尔热效应与等容摩尔热效应 等压摩尔热效应与等容摩尔热效应 六、热化学方程式 （3）△rHm表示反应的摩尔等压热效应， §2.12 赫斯定律（Hess’s law） Hess’s law §2.13 几种热效应 一、化合物的生成焓 离子生成焓 三、标准摩尔燃烧焓 由于燃烧产物可以有不同的状态，所以必须要为完全氧化的产物。 利用燃烧焓求化学反应的焓变 四、自键焓估算反应焓变 自键焓估算反应焓变 自键焓估算反应焓变 自键焓估算反应焓变 自键焓估算反应焓变 2.14 反应焓变与温度的关系——基尔霍夫定律 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律 2. 8 热力学第一定律对理想气体的应用 二、绝热过程（addiabatic process) 绝热过程（addiabatic process) 绝热过程（addiabatic process) 绝热过程（addiabatic process) 绝热过程（addiabatic process) 三、卡诺循环 卡诺循环由四个可逆过程组成 卡诺循环 卡诺循环 卡诺循环 卡诺循环 卡诺循环 卡诺热机的效率(efficiency of the engine ) 一般热机的效率 卡诺热机的效率(efficiency of the engine ) 3.功的求算公式 δW= -pdV （1） 例如有反应 根据状态函数性质 （2）由燃烧焓求生成焓 用这种方法可以求一些不能由单质直接合成的有机物的生成焓。 该反应的反应焓变就是 的生成焓，则： 例如：在298.15 K和标准压力下： 标准摩尔燃烧焓 1. 键的离解能 、键焓和气态单原子的生成焓 （1）键的离解能 将化合物气态分子的某一个键拆散成气态原子或原子团所需的能量，称为键的离解能。 （2）键焓 气态物质分子中同类键离解能的平均值。 （3）气态单原子的生成焓 在指定温度和标准压力下，由最稳定的单质生成1mol气态单原子的反应热就称为该气态单原子的标准摩尔生成焓。 例 一个分子的总键焓是分子中所有键的键焓之和，这些单独的键焓只由键的类型决定。 2. 应用 （1）由键焓求反应热 产物(g) 反应物(g) 单原子(g) ?rHm = ?rHm,1 ? ?rHm,2 ΔrHm,1=(Σniεi)反应物 ΔrHm,2=(Σniεi)产物 ΔrHm=(Σniεi)反应物-(Σniεi)产物 （2）求气态化合物的标准生成焓 产物(g) 单质 单原子(g) ?fHm =