热力学第一定律总结.doc

热一定律总结 通用公式 AJ = Q + W 绝热： Q = 0 , AU = W 恒容(W =0): W = 0 , AU = Qv 恒压(W =0): W=-pAV=- APV),AU = Q- ApV) AH = Qp 恒容+绝热(W =0) : AU = 0 恒压+绝热(W =0) : AH = 0 焓的定义式：H = U + pV AH = AU + A(pV) 理想气体的单纯pVT变化恒温:变温:典型例题:3.11思考题第3题，第 理想气体的单纯pVT变化 恒温: 变温: AU = nCv, m(T2-Ti) AH = nCp, m(T2-Ti) 如恒容，AU = Q，否则不一定相等。如恒压，A H = 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 = 5 R/2 单原子理想气体：Cp, m = 5R/2, Cv, m = 3 R/2 典型例题：3.18思考题第2,3,4题 书 2.18 2.19 三、 凝聚态物质的AU和AH只和温度有关 △U?AH △U ?AH = 或 △U ~AH = nCp, m(T2-「) 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) AH = Qp = nA[Hm AU ?AH -AnRT (An：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，贝U An = 0,AU ?AH。 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 a相，温度T,压力p B相，温度T,压力p △加m(T) 7 AHi AH3 a相，温度T0， A aHm(To) B相，温度T0， 压力 101.325 kPa 可逆相变 压力 101.325 kPa A a Hm(T) = AHi + △加m(To) + AH3 不管是理想气体或凝聚态物质，A Hi和AH3均仅为温度的函数，可以直接用 Cpm 计算。 AH = n T：Cp, mdT AH = nCp, m(T2-Ti) 或 典型例题：3.18作业题第 3题 五、化学反应焓的计算 298.15 K: 完全燃烧产物 AcH?（反、AH（生） 反应物 aA + bB —AH匚 生成物 yY + zZ 0 △H?（反） AH?（生） 稳定单质 A-Hm = AfH (生)-AH (反)=yAfHm (丫)+ zAfHm (Z) —aAHm (A) —b AfHm (B) ArHm ■ = AcH ■(反)—AcH?(生)=a AcHm(A) + b AcHm?(B) — AcHm? (Y) —zAcHm ?(Z) 其他温度：状态函数法 反应物aA + 反应物 aA + bB （温度T） △Hm(T) yY + zZ （温度T） AHi反应物 AHi 反应物 aA + bB (298.15 K) ArH m (298.15 K) AH3 生成物 yY + zZ (298.15 K) AU和AH的关系：AU = AH —AnRT （An：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：sw =- Pamb ? dV 恒外压：W = - Pamb ? (V2-V1) 恒温可逆(可逆说明 Pamb = p)： w = nRT ? ln(pjpd = -nRT ? In(V2/V1) 绝热可逆：pV -常数(丫二Cp, m/Cv, m)。 利用此式求出末态温度 T2，则W = AU = nCv, m(T2 - Ti) 或：W =(P2V2 - piVi)/( 丫-1) 典型例题： 书2.38, 3.25作业第1题 恒容过程恒压过程 恒容过程 恒压过程 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: ?U AB ?U AC ； (B) ?Uab ?U AC ； (C) ?Uab = ?U AC ； (D)无法比较两者大小。 八、可逆过程 Pamb P， Pamb P，可逆时Pamb取 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、求火焰取咼温度： Qp = 0, AH = 0 求爆炸最高温度、最高压力： Qv = 0, W = 0 AU = 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