物理化学热力学第一定律总结.docVIP

热一定律总结 通用公式 ΔU = Q + W 绝热： Q = 0，ΔU = W 恒容(W’=0)：W = 0，ΔU = QV 恒压(W’=0)：W=-pΔV=-Δ(pV)，ΔU = Q-Δ(pV) ( ΔH = Qp 恒容+绝热(W’=0) ：ΔU = 0 恒压+绝热(W’=0) ：ΔH = 0 焓的定义式：H = U + pV ( ΔH = ΔU + Δ(pV) 典型例题：3.11思考题第3题，第4题。 理想气体的单纯pVT变化 恒温：ΔU = ΔH = 0 变温： 或 或 如恒容，ΔU = Q，否则不一定相等。如恒压，ΔH = Q，否则不一定相等。 Cp, m – CV, m = R 双原子理想气体：Cp, m = 7R/2, CV, m = 5R/2 单原子理想气体：Cp, m = 5R/2, CV, m = 3R/2 典型例题：3.18思考题第2,3,4题 书2.18、2.19 凝聚态物质的ΔU和ΔH只和温度有关 或 典型例题：书2.15四、可逆相变（一定温度T和对应的p下的相变，是恒压过程） ΔU ≈ ΔH –ΔnRT (Δn：气体摩尔数的变化量。如凝聚态物质之间相变，如熔化、凝固、转晶等，则Δn = 0，ΔU ≈ ΔH。 101.325 kPa及其对应温度下的相变可以查表。 其它温度下的相变要设计状态函数 不管是理想气体或凝聚态物质，ΔH1和ΔH3均仅为温度的函数，可以直接用Cp,m计算。 或 典型例题：3.18作业题第3题 五、化学反应焓的计算 其他温度：状态函数法 ΔU和ΔH的关系：ΔU = ΔH –ΔnRT （Δn：气体摩尔数的变化量。） 典型例题：3.25思考题第2题 典型例题：见本总结“十、状态函数法。典型例题第3题” 六、体积功的计算 通式：δW = -pamb·dV 恒外压：W = -pamb·(V2-V1) 恒温可逆(可逆说明pamb = p)：W = nRT·ln(p2/p1) = -nRT·ln(V2/V1) 绝热可逆：pVγ= 常数(γ = Cp, m/CV, m)。 利用此式求出末态温度T2，则W =ΔU = nCV, m(T2 – T1) 或：W = (p2V2 – p1V1)/( γ–1) 典型例题： 书2.38，3.25作业第1题 七、p-V图 斜率大小：绝热可逆线 恒温线 典型例题： 如图，A→B和A→C均为理想气体变化过程，若 B、C在同一条绝热线上，那么?UAB与?UAC的关系是： (A)? ?UAB ?UAC ；? ??? ??(B) ?UAB ?UAC ； (C)? ?UAB = ?UAC ；? ??? ??(D) 无法比较两者大小。 ? 八、可逆过程 可逆膨胀，系统对环境做最大功（因为膨胀意味着pamb ≤ p，可逆时pamb取到最大值p）；可逆压缩，环境对系统做最小功。 典型例题： 1 mol理想气体等温(313 K)膨胀过程中从热源吸热600 J，所做的功仅是变到相同终态时最大功的1/10，则气体膨胀至终态时，体积是原来的___倍。 九、求火焰最高温度： Qp = 0, ΔH = 0 求爆炸最高温度、最高压力：QV = 0, W = 0 ( ΔU = 0 典型例题：见本总结“十、状态函数法。典型例题第3题” 十、状态函数法（重要！） 设计途径计算系统由始态到终态，状态函数的变化量。 典型例题： 将373.15K及0.5pΘ的水汽100 dm3，可逆恒温压缩到10 dm3，试计算此过程的W,Q和ΔU。 1mol理想气体由2atm、10L20 atm。1L。求整个过程的W、Q、ΔU和ΔH。 298K时，1 mol H2(g)在10 mol O2(g)中燃烧 H2(g) + 10O2(g) = H2O(g) + 9.5O2(g) 已知水蒸气的生成热ΔrHm?(H2O, g) = -242.67 kJ·mol-1, Cp,m(H2) = Cp,m(O2) = 27.20 J·K-1·mol-1, Cp,m(H2O) = 31.38 J·K-1·mol-1. 求298 K时燃烧反应的ΔcUm； 求498 K时燃烧反应的ΔcHm； 若反应起始温度为298 K，求在一个密封氧弹中绝热爆炸的最高温度。 十、了解节流膨胀的过程并了解节流膨胀是绝热、恒焓过程 典型例题： 1、理想气体经过节流膨胀后,热力学能____(升高,降低,不变) 2、非理想气体的节流膨胀过程中，下列哪一种描述是正确的： (A) Q = 0，?H = 0，?p 0 ； (B) Q = 0，?H 0，?p 0 ； (