第二章,第一定律PPT.ppt

§2.9 实际气体 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。 对于熔化和晶型转变，若过程恒温恒压 对于蒸发和升华，即凝聚相变为气体，若过程恒温恒压 凝聚相之间的转变 ∵ Vm，气体 Vm，液体、固体 【例】 1.0 mol 乙醇在正常沸点（351 K , ）下蒸发成气体， 求此过程的W, Q , ΔU , ΔH。已知乙醇正常沸点下的摩尔蒸发焓为39.49 kJ·mol-1。 解：此过程是在等温，且在该温度的平衡压力下的相变过程 C2H5OH (l) = C2H5OH (g) 等压过程 W = - p (V2 - V1) ≈ - p V2 = -nRT= -2.793 kJ ΔH = Q = nΔvHm = 39.49 kJ·mol-1 ΔU = Q + W = 36.7 kJ 3.相变焓与温度的关系（不可逆相变） 一般文献给出纯物质在熔点下的熔化焓和正常沸点下的蒸发焓。要求其它温度的相变焓，则要设计过程。 令 故得 已知苯在101.3 kPa下的熔点为5℃。在5℃时，?fusHm = 9916 J·mol?1， ， 计算在101.3 kPa， t =－5℃下的?fusHm。 例题： 解：设计变化途径如下： 苯(s) 268.15K 101.3kPa ?fusHm(278.15K) ?fusHm(268.15K) 苯(s) 278.15K 101.3kPa 苯(l) 278.15K 101.3kPa 苯(l) 268.15K 101.3kPa ?H1 ?H2 变温变压 例：水在 t1=100oC 时的饱和蒸气压 p1=101.325 kPa， 在 t2=80oC 时的饱和蒸气压 p2=47.360 kPa。 已知t1，p1时水的摩尔蒸发焓， 计算t2，p2时水的摩尔蒸发焓。 求？ H2O(l) t2=80℃ p2=47.36kPa H2O(g) t2=80℃ p2=47.36kPa 求？ H2O(l) t2=80℃ p2=47.36kPa H2O(g) t2=80℃ p2=47.36kPa H2O(l) t2=80℃ p1=101.325kPa H2O(l) t1=100℃ p1=101.325kPa H2O(g) t1=100℃ p1=101.325kPa H2O(g) t2=80℃ p1=101.325kPa 将任一化学方程式 并表示成 1.?化学计量数 写作 反应物A，B的化学计量数为负， 产物Y，Z的化学计量数为正。 反应物 或产物 化 学 计量数 §2.7化学计量数、反应进度和热化学 化学反应、方程式写法不同，则同一物质的化学计量数不同。 例如： 2.?反应进度(extent of reaction) 同一反应，物质B的ΔnB一定，因化学反应方程式的写法不同，νB不同，故反应进度ξ不同。 所以应用反应进度时必须指明化学反应方程式。 积分后 对于反应 ，反应进度的定义式为 3.?摩尔反应焓 反应焓ΔrH是指在一定温度压力下，化学反应中生成的产物的焓与反应掉的反应物的焓之差。 反应焓与反应进度变之比，即为摩尔反应焓： 如果反应物和生成物都各自处于纯态 4.标准摩尔反应焓 物质的标准态： 标准压力规定为：p? =100kPa 对标准态的温度没有具体规定，通常是选在25℃。 气体的标准态是在标准压力下表现出理想气体性质的状态; 液体、固体的标准态是标准压力下的纯液体、纯固体状态。 一定温度下各自处于纯态及标准压力下的反应物，反应生成同样温度下各自处于纯态及标准压力下的产物这一过程的摩尔反应焓叫标准摩尔反应焓。 标准摩尔反应焓 对反应物及产物均选用同样的基准，且规定了物质的标准摩尔生成焓，对有机化合物还规定了标准摩尔燃烧焓，从而计算化学反应的标准摩尔反应焓。 §2.8 化学反应标准摩尔反应焓