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文檔簡介
物理化學(xué)電子教案——第二章熱力學(xué)第一定律環(huán)境surroundings無物質(zhì)交換封閉系統(tǒng)Closedsystem有能量交換第二章熱力學(xué)第一定律§2.1
熱力學(xué)概論§2.2
熱平衡和熱力學(xué)第零定律──溫度的概念§2.8
熱力學(xué)第一定律對理想氣體的應(yīng)用§2.3
熱力學(xué)的一些基本概念§2.4
熱力學(xué)第一定律§2.5
準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程§2.6
焓§2.7
熱容
§2.9
Carnot循環(huán)第二章熱力學(xué)第一定律
§2.10
實(shí)際氣體
§2.11
熱化學(xué)概念練習(xí)題及答案熱力學(xué)第一定律考研大綱
一、中科院(物理化學(xué)(甲))
明確熱力學(xué)的一些基本概念,如體系、環(huán)境、功、熱、狀態(tài)函數(shù)、變化過程和途徑等。掌握熱力學(xué)第一定律和內(nèi)能的概念。熟知功和熱正負(fù)號的取號慣例及各種過程中功與熱的計(jì)算。明確準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程的意義。掌握U及H都是狀態(tài)函數(shù)以及狀態(tài)函數(shù)的特性。熟練應(yīng)用熱力學(xué)第一定律計(jì)算理想氣體在等溫、等壓、絕熱等過程中的△U、△H、Q和W。熟練應(yīng)用生成焓、燃燒焓來計(jì)算焓變。會應(yīng)用赫斯定律和基爾霍夫定律。1、掌握與明確:
熱力學(xué)第一定律考研大綱
一、中科院(物理化學(xué)(甲))
了解卡諾循環(huán)的意義。了解摩爾定壓、定容熱容的概念;了解節(jié)流過程的特點(diǎn)及焦耳-湯姆遜系數(shù)的定義與實(shí)際應(yīng)用。從微觀角度了解能量均分原理和熱力學(xué)第一定律的本質(zhì)。1、了解:
熱力學(xué)第一定律
考研大綱
二、華南理工大學(xué)(物理化學(xué)(二))
1、掌握與理解:
2、了解:
理解熱力學(xué)的一些基本概念:平衡狀態(tài),狀態(tài)函數(shù),可逆過程,熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。理解熱力學(xué)第一定律數(shù)學(xué)表達(dá)式及描述;掌握U、Q、W的計(jì)算;掌握熱力學(xué)焓、生成焓、燃燒焓、反應(yīng)焓的計(jì)算;掌握基爾霍夫方程;掌握理想氣體的絕熱可逆過程的pVT關(guān)系及理解其功的計(jì)算。
節(jié)流膨脹§2.1
熱力學(xué)概論基本概念:熱力學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)研究方法、特點(diǎn)(優(yōu)點(diǎn)、局限性)重點(diǎn):特點(diǎn)§2.1
熱力學(xué)概論一、熱力學(xué)(經(jīng)典、物理)
研究宏觀系統(tǒng)的熱與其他形式能量之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系及其轉(zhuǎn)換過程中所遵循的規(guī)律;
是用熱力學(xué)基本原理研究化學(xué)現(xiàn)象和相關(guān)的物理現(xiàn)象。研究化學(xué)反應(yīng)的方向和限度以及能量衡算的科學(xué)二、化學(xué)熱力學(xué)§2.1
熱力學(xué)概論三、方法宏觀的熱力學(xué)方法:一種演繹的方法。
以大量分子的集合的宏觀平衡體系為研究對象,以兩經(jīng)驗(yàn)定律(熱力學(xué)第一、第二定律)為基礎(chǔ),經(jīng)過嚴(yán)密的邏輯推導(dǎo),建立了一套熱力學(xué)函數(shù),用以解決反應(yīng)的方向、限度及能量衡算?!?.1
熱力學(xué)概論四、特點(diǎn)(優(yōu)點(diǎn)、也是它的局限性)1、以宏觀體系為研究對象2、只考察平衡體系僅與始、終態(tài)有關(guān)、不知道微觀性質(zhì),與速率、機(jī)理無關(guān);只講可能,不講實(shí)現(xiàn)。§2.2熱平衡和熱力學(xué)第零定律基本概念:熱平衡定律、熱力學(xué)第零定律、溫度的概念重點(diǎn):熱力學(xué)第零定律§2.2熱平衡和熱力學(xué)第零定律一、(熱平衡)熱力學(xué)第零定律將A和B用絕熱壁隔開,而讓A和B
分別與C達(dá)成熱平衡。絕熱導(dǎo)熱然后在A和B之間換成導(dǎo)熱壁,而讓A和B
與C之間用絕熱壁隔開§2.2熱平衡和熱力學(xué)第零定律則觀測不到A和B的狀態(tài)發(fā)生任何改變,說明A和B已經(jīng)處于熱力學(xué)平衡。
如果兩個(gè)系統(tǒng)分別和處于確定狀態(tài)的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,則這兩個(gè)系統(tǒng)彼此也處于熱平衡。這個(gè)熱平衡的規(guī)律就稱為熱平衡定律或熱力學(xué)第零定律
該定律20世紀(jì)三十年代由Fowler提出的經(jīng)驗(yàn)定律,盡管比熱力學(xué)第一、第二定律晚,但為表明在邏輯上該定律排在前,所以稱為第零定律一、(熱平衡)熱力學(xué)第零定律§2.2熱平衡和熱力學(xué)第零定律溫度的科學(xué)定義由第零定律導(dǎo)出。當(dāng)兩個(gè)系統(tǒng)接觸時(shí),描寫系統(tǒng)的性質(zhì)的狀態(tài)函數(shù)將自動調(diào)整變化,直到兩個(gè)系統(tǒng)都達(dá)到平衡,它們之間共同性質(zhì)的物理性質(zhì)就是“溫度”。二、溫度概念--以熱平衡現(xiàn)象為基礎(chǔ)§2.3熱力學(xué)的一些基本概念基本概念:系統(tǒng)與環(huán)境、系統(tǒng)分類、狀態(tài)函數(shù)、狀態(tài)性質(zhì)、強(qiáng)度性質(zhì)、容量性質(zhì)、狀態(tài)方程、過程、途徑、熱力學(xué)平衡、功和熱、過程量、體積功、非體積功重點(diǎn):系統(tǒng)分類、強(qiáng)度性質(zhì)、容量性質(zhì)、狀態(tài)函數(shù)特點(diǎn)
§2.3熱力學(xué)的一些基本概念一、系統(tǒng)和環(huán)境環(huán)境系統(tǒng)2、環(huán)境:與系統(tǒng)有聯(lián)系的部分。
聯(lián)系:指能量、質(zhì)量傳遞1、系統(tǒng)(體系):選取的研究對象§2.3熱力學(xué)的一些基本概念一、系統(tǒng)和環(huán)境3、系統(tǒng)分類敞開系統(tǒng)封閉系統(tǒng)隔離系統(tǒng)§2.3熱力學(xué)的一些基本概念二、狀態(tài)性質(zhì)/狀態(tài)函數(shù)/熱力學(xué)變量1、(熱力學(xué))系統(tǒng)的狀態(tài)某熱力學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)是其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的綜合表現(xiàn)。2、狀態(tài)性質(zhì)/狀態(tài)函數(shù)/熱力學(xué)變量
系統(tǒng)狀態(tài)的性質(zhì),稱為狀態(tài)(系統(tǒng))性質(zhì),可用宏觀可測性質(zhì)來描述體系的熱力學(xué)狀態(tài),故這些性質(zhì)又稱為熱力學(xué)變量或狀態(tài)函數(shù),包括壓力、溫度、體積、質(zhì)量、密度、內(nèi)能等?!?.3熱力學(xué)的一些基本概念二、狀態(tài)性質(zhì)/狀態(tài)函數(shù)/熱力學(xué)變量3、狀態(tài)性質(zhì)分類:廣度性質(zhì)和強(qiáng)度性質(zhì)(1)廣度性質(zhì)
又稱為容量性質(zhì),它的數(shù)值與系統(tǒng)的物質(zhì)的量成正比,如體積、質(zhì)量、熵等。這種性質(zhì)有加和性,在數(shù)學(xué)上是一次齊函數(shù)。(2)強(qiáng)度性質(zhì)
它的數(shù)值取決于系統(tǒng)自身的特點(diǎn),與系統(tǒng)的數(shù)量無關(guān),不具有加和性,如溫度、壓力等。它在數(shù)學(xué)上是零次齊函數(shù)?!?.3熱力學(xué)的一些基本概念二、狀態(tài)性質(zhì)/狀態(tài)函數(shù)/熱力學(xué)變量(2)強(qiáng)度性質(zhì)§2.3熱力學(xué)的一些基本概念二、狀態(tài)性質(zhì)/狀態(tài)函數(shù)/熱力學(xué)變量思考
據(jù)道爾頓分壓定律p=p1+p2+....,可見壓強(qiáng)具有加合性,應(yīng)屬于廣度性質(zhì),此結(jié)論對嗎?§2.3熱力學(xué)的一些基本概念二、狀態(tài)性質(zhì)/狀態(tài)函數(shù)/熱力學(xué)變量4、狀態(tài)函數(shù)特點(diǎn)
(1)僅與現(xiàn)存狀態(tài)有關(guān),與過去歷史關(guān)
(2)是狀態(tài)的單值函數(shù):狀態(tài)一確定,狀態(tài)函數(shù)就有一定值。
(3)數(shù)學(xué)上具有全微分的性質(zhì):
(4)各性質(zhì)間相互制約§2.3熱力學(xué)的一些基本概念二、狀態(tài)性質(zhì)/狀態(tài)函數(shù)/熱力學(xué)變量5、狀態(tài)方程
狀態(tài)函數(shù)間的關(guān)系式,如:pV=nRT或P=f(T、V、n)狀態(tài)函數(shù)與狀態(tài)變量--對于純物質(zhì)單相系統(tǒng)(或多組份單相組成不變系統(tǒng)),要確定它的狀態(tài),需要三個(gè)狀態(tài)變量,如為封閉系統(tǒng),則只需兩個(gè)狀態(tài)變量;§2.3熱力學(xué)的一些基本概念二、狀態(tài)性質(zhì)/狀態(tài)函數(shù)/熱力學(xué)變量思考1)系統(tǒng)的同一狀態(tài)能否有不同的體積?2)系統(tǒng)的不同狀態(tài)能否有相同的體積?3)系統(tǒng)的某一狀態(tài)函數(shù)改變了,是否狀態(tài)必定發(fā)生改變?4)系統(tǒng)的狀態(tài)變了,是否所有狀態(tài)函數(shù)均要發(fā)生變化?§2.3熱力學(xué)的一些基本概念三、過程與途徑1、過程在一定條件下,系統(tǒng)從一狀態(tài)變化到另一狀態(tài)的經(jīng)過。2、途徑完成過程的具體步聚。過程可由不同途徑實(shí)現(xiàn)?!?.3熱力學(xué)的一些基本概念三、過程與途徑3、幾種常見過程
1)等溫過程:系統(tǒng)始態(tài)溫度和終態(tài)溫度與環(huán)境溫度均相等且等于定值的過程。
2)等壓過程:系統(tǒng)始態(tài)壓力和終態(tài)壓力與環(huán)境壓力均相等且等于定值的過程。
3)等容過程:在整個(gè)變化過程中,系統(tǒng)體積自始至終都沒有一點(diǎn)改變的過程。
4)絕熱過程:系統(tǒng)變化過程中,不與環(huán)境交換熱量的過程。
5)循環(huán)過程:所有狀態(tài)函數(shù)的變化值為零§2.3熱力學(xué)的一些基本概念四、熱力學(xué)平衡系統(tǒng)與環(huán)境無物質(zhì)和能量交換,且系統(tǒng)各狀態(tài)函數(shù)不隨時(shí)間變化,則系統(tǒng)處于熱力學(xué)平衡。此時(shí)應(yīng)同時(shí)滿足:(1)熱平衡:系統(tǒng)各部分溫度相等(2)力學(xué)平衡:系統(tǒng)各部分之間,沒有不平衡的力存在(3)相平衡:多相共存時(shí),各相的組成和數(shù)量不隨時(shí)間而改變(4)化學(xué)平衡:反應(yīng)系統(tǒng)中各物的數(shù)量不再隨時(shí)間而改變§2.3熱力學(xué)的一些基本概念五、熱(Q)--過程量;不是狀態(tài)函數(shù)1、定義:在熱力學(xué)中,由于溫度不同,系統(tǒng)與環(huán)境間交換或傳遞的能量稱為熱或熱量
2、本質(zhì):大量分子無規(guī)則運(yùn)動的表現(xiàn),是通過分子碰撞交換能量的。3、單位:Jcal1cal=4.184J4、過程量:δQ,不是狀態(tài)函數(shù),其數(shù)值與過程關(guān)。5、符號及規(guī)定:Q;系統(tǒng)吸熱為+,系統(tǒng)放熱為-§2.3熱力學(xué)的一些基本概念六、功(Q)--過程量;不是狀態(tài)函數(shù)1、定義:在熱力學(xué)中,把除熱以外的其它各種形式被傳遞的能量
2、功的最初概念:機(jī)械功:等于力乘以在力方向上的位移3、擴(kuò)展功的概念:等于強(qiáng)度性質(zhì)乘以容量性質(zhì)的變化,如:功強(qiáng)度因素功的表示δW 機(jī)械功FFdx電功EEdQ體積功p外
-p外dV表面功γ
γdA§2.3熱力學(xué)的一些基本概念六、功(Q)--過程量;不是狀態(tài)函數(shù)4、體積功:δWe=-p外dV
5、非體積功:δWf(δW')除體積功以外的功6、規(guī)定:系統(tǒng)對(外)環(huán)境做功為-,環(huán)境對系統(tǒng)做功為+。有的老教科書相反§2.4熱力學(xué)第一定律基本概念:能量守恒定律、熱力學(xué)等一定律、第一類永動機(jī)、熱力學(xué)能(內(nèi)能)重點(diǎn):熱力學(xué)第一定律§2.4熱力學(xué)第一定律一、熱力學(xué)第一定律(經(jīng)驗(yàn)定律)
(1)能量守恒與轉(zhuǎn)化定律
:自然界的一切物質(zhì)都具有能量,能量有各種不同形式,能夠從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,但在轉(zhuǎn)化過程中,能量的總值不變。是能量守恒與轉(zhuǎn)化定律在熱現(xiàn)象領(lǐng)域內(nèi)所具有的具體形式,但兩種并不能完全等同。(2)第一類永動機(jī)是不可能造成的
第一類永動機(jī):不消耗能量而可連續(xù)不斷對外做功的機(jī)器1、兩種文字表述§2.4熱力學(xué)第一定律一、熱力學(xué)第一定律(經(jīng)驗(yàn)定律)
(1)定義
:它是指體系內(nèi)部能量的總和,包括分子運(yùn)動的平動能、分子內(nèi)的轉(zhuǎn)動能、振動能、電子能、核能以及各種粒子之間的相互作用位能等。U=U核+U電+U振+U轉(zhuǎn)+U平+U位
體系總能量:包括系統(tǒng)本身運(yùn)動能、在外力場中的位能和內(nèi)能(2)容量性質(zhì)的狀態(tài)函數(shù)2、熱力學(xué)能(內(nèi)能)U§2.4熱力學(xué)第一定律一、熱力學(xué)第一定律
dU=δQ+δW或ΔU=Q+W3、熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式
使用條件:封閉系統(tǒng)物理意義:系統(tǒng)熱力學(xué)能能的增量等于系統(tǒng)吸收的熱量加上環(huán)境對系統(tǒng)所做的功。§2.4熱力學(xué)第一定律例題p128(5)-(1)5(1)電阻絲與水在絕熱箱中,而電池與電阻絲相連,系統(tǒng)的W,Q,ΔU如何?1)系統(tǒng):水+電阻絲,環(huán)境:電池2)系統(tǒng):水,環(huán)境:電阻絲和電池3)系統(tǒng):電阻絲,環(huán)境:電池和水4、系統(tǒng):電池和電阻絲,環(huán)境:水§2.4熱力學(xué)第一定律解:電池→電阻絲→水1、系統(tǒng):水+電阻絲,環(huán)境:電池W>0,Q=0,ΔU〉02、系統(tǒng):水,環(huán)境:電阻絲和電池Q〉0,W=0,ΔU〉03、系統(tǒng):電阻絲,環(huán)境:電池和水W>0,Q〈0,ΔU〉0(溫度升高)4、系統(tǒng):電池和電阻絲,環(huán)境:水W=0,Q〈0,ΔU〈0(5、均為零)
§2.5準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程基本概念:
體積功的計(jì)算、自由膨脹、恒外壓膨脹、準(zhǔn)靜態(tài)過程、可逆過程、可逆相變、不可逆相變重點(diǎn):可逆過程的特點(diǎn)§2.5準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程一、體積功的計(jì)算
----功是過程量,與途徑有關(guān)。1、自由膨脹:氣體向真空膨脹
即系統(tǒng)對外不做功§2.5準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程一、功與過程2、一次等外壓膨脹
一次等外壓膨脹到終態(tài)p1、V1→p2、V2(p2=Pe)
反過程:壓縮回到原狀態(tài)p2、V2→p1、V1(p1=Pe)
§2.5準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程一、功與過程上述先膨脹后壓縮回到原來狀態(tài)的循環(huán)過程:
系統(tǒng)復(fù)原:ΔU=0
2、一次等外壓膨脹
W=We(2)+Weˊ(2)>0;Q<0
即環(huán)境對系統(tǒng)作了功,環(huán)境得到了熱量。留下了功變熱的痕跡§2.5準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程一、功與過程3、無數(shù)次的等外壓膨脹
同樣,膨脹過程也可分兩步、三步、四步或無數(shù)次等外壓膨脹到相同的終態(tài)。
對于無數(shù)次完成該過程可設(shè)想為p外是由氣缸活塞上一個(gè)沙堆產(chǎn)生,每取下一粒砂粒,外壓就減少dp,氣體的體積逐漸膨脹,直至p2、V2為止,在整個(gè)膨脹過程中始終保持外壓比系統(tǒng)的壓力p只小一個(gè)無窮小差值。
即:p外=p-dp
§2.5準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程一、功與過程3、無數(shù)次的等外壓膨脹
p1、V1→p2、V2(p外=p-dp)
則對于理想氣體:pV=nRT§2.5準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程一、功與過程3、無數(shù)次的等外壓膨脹
從圖中知道,該過程系統(tǒng)對外做最大功。§2.5準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程一、功與過程3、無數(shù)次的等外壓膨脹
同樣,反過程無數(shù)次等外壓壓縮回到原來狀態(tài),相當(dāng)于增加沙子。即:p外=p+dp
p2、V2→p1、V1(p外=p+dp)
對于理想氣體:pV=nRT§2.5準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程一、功與過程3、無數(shù)次的等外壓膨脹
從圖中知道,該過程環(huán)境對體系做最小功。§2.5準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程一、功與過程3、無數(shù)次的等外壓膨脹
上述先膨脹后壓縮的循環(huán)過程:
系統(tǒng)復(fù)原:ΔU=0
W=We(3)+Weˊ(3)=0;Q=0即環(huán)境也復(fù)原
§2.5準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程二、準(zhǔn)靜態(tài)過程上述無數(shù)次的等外壓膨脹過程進(jìn)行的每一瞬間,系統(tǒng)都接近于平衡狀態(tài),以致在任意選取的短時(shí)間內(nèi),狀態(tài)參量在整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)部分都有確定的值,整個(gè)過程可以看成是由一系列極接近于平衡的狀態(tài)所構(gòu)成的,這種過程稱為準(zhǔn)靜態(tài)過程。
準(zhǔn)靜態(tài)過程是一種理想過程,實(shí)際上是辦不到的?!?.5準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程三、可逆過程
可逆過程定義:某過程發(fā)生后,如果能逆著原來的過程能使系統(tǒng)和環(huán)境都恢復(fù)到原來的狀態(tài)而未留下任何永久性的變化,則該過程稱為熱力學(xué)可逆過程。1、概念準(zhǔn)靜態(tài)過程如果沒有能量消耗就稱為可逆過程。準(zhǔn)靜態(tài)過程不一定是可逆過程,可逆過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程§2.5準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程三、可逆過程2、特點(diǎn)(1)可逆過程是以無限小的變化進(jìn)行的,需無限長的時(shí)間。(3)逆著原來的過程,可以使系統(tǒng)和環(huán)境都完全恢復(fù)到原來的狀態(tài)。(4)在等溫可逆過程中,系統(tǒng)對環(huán)境做最大功,環(huán)境對系統(tǒng)做最小功。(2)系統(tǒng)內(nèi)部無限接近平衡狀態(tài)?!?.5準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程三、可逆過程3、理想過程在相平衡的溫度及壓力下,純物質(zhì)的相變過程可近似認(rèn)為是可逆過程:可逆相變可逆相變的體積功:W=-p外△V
不可逆相變:不在平衡的相變溫度及壓力下的相變過程§2.5準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程四、體積功計(jì)算總結(jié)1、定義式:
5、可逆相變的體積功:W=-p外△V
2、等溫可逆過程:
3、自由膨脹:W=04、等外壓:W=-p外△V
6、等容過程:W=0§2.6焓基本概念:等(定)容過程熱、等(定)壓過程熱、焓、△H與△U的關(guān)系重點(diǎn):公式適用條件、△H與△U的關(guān)系§2.6焓一、等容過程熱Qv1、條件:封閉系統(tǒng)、非體積功為零、等容過程2、公式:3、物理意義:
封閉系統(tǒng),只有體積功的等容過程,系統(tǒng)的內(nèi)能(熱力學(xué)能)變化等于系統(tǒng)吸收的熱量(等容熱過程熱)?!?.6焓二、等壓過程熱1、條件:封閉系統(tǒng)、非體積功為零、等壓推導(dǎo):2、公式:§2.6焓二、等壓過程熱
所以:U+pV是狀態(tài)函數(shù)2、公式:推導(dǎo)對于狀態(tài)函數(shù)的組合:只要狀態(tài)函數(shù)間符合量綱一致性的原則的組合就構(gòu)成新的狀態(tài)函數(shù)。定義:H=U+pV(焓)故:3、物理意義:封閉系統(tǒng),只有體積功的等壓過程,系統(tǒng)的焓變等于系統(tǒng)吸收的熱量(等壓過程熱)§2.6焓三、焓2、狀態(tài)函數(shù):容量性質(zhì)
3、計(jì)算:ΔH=ΔU+Δ(pV)1)對于理想氣體的變溫過程:ΔH=ΔU+nRΔT2)等溫、等壓下,液體或固體的汽化(理想氣體):ΔH≈ΔU+nRT3)等溫、等壓下,有理想氣體參加的反應(yīng):1、定義:H=U+pV§2.6焓三、焓如:C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)則:§2.6焓三、焓例題
在373K、100kPa下,1摩爾的水完全氣化。已知373K、100kPa下,水的蒸發(fā)熱為40.6kJ/mol(,計(jì)算該條件下水蒸發(fā)成水蒸汽的△H、△U和W(水蒸氣為理想氣體)§2.6焓三、焓
過程示意圖:1molH2O(l)
→
H2O(g)(等溫、等壓)
(封閉體系、無非體積功)等壓過程:
△H=QP=40.6kJ
△H=△U+△(pV)△U=△H-p(△V)≈ΔH-nRT
=4.06×10-4×8.314×373
=3.75×104JW=△U-Q=-3.1kJ或W=-pΔV≈-nRT解§2.7熱容基本概念:
熱容、平均熱容、等壓熱容、等容熱容、摩爾等壓熱容、摩爾等容熱容、等壓熱容與等容熱容的關(guān)系、理想氣體的熱容、熱容與溫度關(guān)系重點(diǎn):等壓熱容與等容熱容的關(guān)系§2.7熱容一、熱容1、定義:系統(tǒng)(封閉體系)在給定條件(等壓、只有體積功或等容、只有體積功)下,沒有化學(xué)變化和相變化時(shí),溫度每升高一度所吸收的熱,稱熱容
2、平均熱容:
真熱容:§2.7熱容一、熱容3、等壓熱容:
4、等容熱容:
物理意義:對于封閉系統(tǒng),無相變、化學(xué)變化和只有體積功時(shí),等壓熱容為在定壓下系統(tǒng)的焓隨溫度的變化率
物理意義:對于封閉系統(tǒng),無相變、化學(xué)變化和只有體積功時(shí),等容熱容為在定容下系統(tǒng)的內(nèi)能隨溫度的變化率§2.7熱容一、熱容5、摩爾等壓熱容:
摩爾等容熱容:
6、等壓時(shí):
等容時(shí):
條件:封閉系統(tǒng),無化學(xué)、相變化,只有體積功等壓或等容時(shí)。有相變時(shí),分段進(jìn)行。§2.7熱容二、等壓熱容與等容熱容的關(guān)系
證明:1、關(guān)系:§2.7熱容二、等壓熱容與等容熱容的關(guān)系
證明:§2.7熱容二、等壓熱容與等容熱容的關(guān)系
證明:§2.7熱容二、等壓熱容與等容熱容的關(guān)系
證明:證明公式時(shí),常用的關(guān)系式:§2.7熱容二、等壓熱容與等容熱容的關(guān)系
2、對于理想氣體統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)證明:單原子分子氣體:雙原子分子氣體§2.7熱容三、熱容與溫度的關(guān)系
常用經(jīng)驗(yàn)公式:
下面的公式高溫時(shí)誤差較小§2.7熱容
求0℃、100kPa下,將1摩爾的水加熱到773K、100kPa下水蒸氣的焓變。已知373K、100kPa時(shí),水的摩爾汽化焓為40.6kJ/mol,在273~373K間,液態(tài)水的等壓摩爾熱容為75.44J/mol.K,水蒸氣在298~773K間的熱容有關(guān)系:例題§2.7熱容解:有相變,需分段
1mol,水(l)→
1mol,水(l)→
1mol,水(g)→
1mol,水(g)
273K、100kPa373K、100kPa
373K、100kPa
773K、100kPa§2.8第一定律對理想氣體的應(yīng)用基本概念:焦耳實(shí)驗(yàn)、理想氣體:U=U(T)、H=H(T)、理想氣體的等溫可逆過程、理想氣體的等壓過程、理想氣體的等容過程、氣體的絕熱過程(過程方程)重點(diǎn):理想氣體的熱力學(xué)能和焓、絕熱過程§2.8第一定律對理想氣體的應(yīng)用一、理想氣體的熱力學(xué)能和焓—Gay-Lussac-Joule實(shí)驗(yàn)U=U(T)H=H(T)
理想氣體的內(nèi)能和焓僅是溫度的函數(shù),也可推出理想氣體的等壓熱容和等容熱容也僅是溫度的函數(shù)§2.8第一定律對理想氣體的應(yīng)用一、理想氣體的熱力學(xué)能和焓—Gay-Lussac-Joule實(shí)驗(yàn)將兩個(gè)容量相等的容器,放在水浴中,左球充滿氣體,右球?yàn)檎婵眨ㄉ蠄D)打開活塞,氣體由左球沖入右球,達(dá)平衡(下圖)
結(jié)果:溫度不變§2.8第一定律對理想氣體的應(yīng)用二、對理想氣體狀態(tài)變化過程的應(yīng)用1、等溫過程
對于理想氣體:△H=0,△U=0如是等溫可逆過程:§2.8第一定律對理想氣體的應(yīng)用二、對理想氣體狀態(tài)變化過程的應(yīng)用2、等容過程(只有體積功)
W=0
所以:§2.8第一定律對理想氣體的應(yīng)用二、對理想氣體狀態(tài)變化過程的應(yīng)用3、等壓過程(只有體積功)
W=-p外ΔV
§2.8第一定律對理想氣體的應(yīng)用二、對理想氣體狀態(tài)變化過程的應(yīng)用4、絕熱過程
Q=0;dU=δW
絕熱壓縮,使系統(tǒng)溫度升高,絕熱膨脹,可獲得低溫§2.8第一定律對理想氣體的應(yīng)用二、對理想氣體狀態(tài)變化過程的應(yīng)用4、絕熱過程
1)絕熱可逆過程
過程方程:可證明得到
§2.8第一定律對理想氣體的應(yīng)用二、對理想氣體狀態(tài)變化過程的應(yīng)用4、絕熱過程
1)絕熱可逆過程:
證明:
§2.8第一定律對理想氣體的應(yīng)用二、對理想氣體狀態(tài)變化過程的應(yīng)用4、絕熱過程
1)絕熱可逆過程:
證明:
§2.8第一定律對理想氣體的應(yīng)用二、對理想氣體狀態(tài)變化過程的應(yīng)用4、絕熱過程
1)絕熱可逆過程:
理想氣體絕熱可逆過程的功:
所以因?yàn)椤?.8第一定律對理想氣體的應(yīng)用二、對理想氣體狀態(tài)變化過程的應(yīng)用4、絕熱過程
1)絕熱可逆過程:
④理想氣體的絕熱可逆
理想氣體的等溫可逆
等溫可逆過程功(AB)絕熱可逆過程功(AC)§2.8第一定律對理想氣體的應(yīng)用例題
1、在273K、1000kPa時(shí),取10.0dm3單原子理想氣體,今用下列幾種不同過程膨脹到終態(tài)壓力均為100kPa。(1)等溫可逆膨脹;(2)絕熱可逆膨脹;(3)在等外壓100kPa下絕熱不可逆膨脹。分別計(jì)算終態(tài)體積和所做的功?!?.8第一定律對理想氣體的應(yīng)用解:(1)等溫可逆膨脹§2.8第一定律對理想氣體的應(yīng)用解:(2)絕熱可逆膨脹§2.8第一定律對理想氣體的應(yīng)用解:(3)恒外壓絕熱不可逆膨脹§2.9Carnot循環(huán)基本概念:卡諾循環(huán)、卡諾熱機(jī)、熱機(jī)效率、冷凍系數(shù)、熱泵重點(diǎn):對于卡諾循環(huán)的理解§2.9Carnot循環(huán)一、理想氣體的卡諾(可逆)循環(huán)
----研究熱機(jī)效率
1824年,卡諾設(shè)計(jì)理想氣體經(jīng)等溫可逆膨脹、絕熱可逆膨脹、等溫可逆壓縮、絕熱可逆壓逆形成一循環(huán)過程。§2.9Carnot循環(huán)二、卡諾熱機(jī)按卡諾循環(huán)工作的熱機(jī)如:兩熱源熱容無限大,工作介質(zhì)為1mol理想氣體,從高溫?zé)嵩次鼰酫h,對外做功W,放熱給低溫?zé)嵩碤c卡諾循環(huán)高溫存儲器低溫存儲器熱機(jī)§2.9Carnot循環(huán)三、卡諾可逆熱機(jī)效率1、熱機(jī)效率定義:η=-W/Qh2、熱機(jī)效率計(jì)算公式(證明:體積功的計(jì)算):§2.9Carnot循環(huán)四、冷凍系數(shù)把可逆的卡諾機(jī)倒開,就變成致冷機(jī)。此時(shí)環(huán)境對體系作功W,體系自低溫?zé)嵩次鼰酫'c,而放熱給高溫?zé)嵩矗≦'h),則有冷凍系數(shù)β:§2.9Carnot循環(huán)四、熱泵
熱泵的工作原理與致冷機(jī)相仿。
把熱量從低溫物體傳到高溫物體,使高溫物體溫度更高
熱泵的工作效率等于:向高溫物體輸送的熱與電動機(jī)所做的功的比值。一般商業(yè)熱泵為效率為2-7,如為5,則電機(jī)做1J功,從低溫?zé)嵩匆瞥?J的熱,高溫物體得到6J的熱?!?.9Carnot循環(huán)四、熱泵
如化學(xué)熱泵;利用化學(xué)反應(yīng)的可逆性作為熱泵的工作物質(zhì),利用太陽能為室內(nèi)供暖,而化學(xué)物質(zhì)可重復(fù)利用。太陽能加熱(1)冷凝放熱(2)§2.9Carnot循環(huán)例題使1kg273.2K的水變成冰,至少需對體系作功多少?致冷機(jī)對環(huán)境放熱多少?設(shè)室溫為298.2K,冰的融化熱為334.7kJ/kg?!?.9Carnot循環(huán)
解:§2.10實(shí)際氣體基本概念:
焦耳-湯姆遜實(shí)驗(yàn)、節(jié)流膨脹(過程)、等焓過程、焦耳-湯姆遜系數(shù)、轉(zhuǎn)化溫度、等焓線、制冷區(qū)、制熱區(qū)、實(shí)際氣體的ΔU和ΔH重點(diǎn):焦耳-湯姆遜系數(shù)§2.10實(shí)際氣體一、Joule-Thomson實(shí)驗(yàn)
Joule在1843年所做的氣體自由膨脹實(shí)驗(yàn)是不夠精確的,1852年Joule和Thomson
設(shè)計(jì)了新的實(shí)驗(yàn),稱為節(jié)流過程。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,使人們對實(shí)際氣體的U和H的性質(zhì)有所了解,并且在獲得低溫和氣體液化工業(yè)中有重要應(yīng)用。1、節(jié)流膨脹§2.10實(shí)際氣體一、Joule-Thomson實(shí)驗(yàn)
在一個(gè)圓形絕熱筒的中部有一個(gè)多孔塞或小孔,使氣體不能很快通過,并維持塞兩邊的壓差。
上圖是始態(tài),下圖是終態(tài)
節(jié)流膨脹過程是一絕熱、等焓、降壓過程壓縮區(qū)多孔塞膨脹區(qū)壓縮區(qū)膨脹區(qū)多孔塞1、節(jié)流膨脹§2.10實(shí)際氣體一、Joule-Thomson實(shí)驗(yàn)2、等焓的證明節(jié)流過程是在絕熱筒中進(jìn)行的,所以:§2.10實(shí)際氣體一、Joule-Thomson實(shí)驗(yàn)
>0經(jīng)節(jié)流膨脹后,氣體溫度降低。
<0
經(jīng)節(jié)流膨脹后,氣體溫度升高。
=0
經(jīng)節(jié)流膨脹后,氣體溫度不變。3、焦耳-湯姆遜系數(shù)§2.10實(shí)際氣體一、Joule-Thomson實(shí)驗(yàn) 當(dāng)時(shí)的溫度稱為轉(zhuǎn)化溫度,這時(shí)氣體經(jīng)焦-湯實(shí)驗(yàn),溫度不變。4、轉(zhuǎn)化溫度
等焓線§2.10實(shí)際氣體一、Joule-Thomson實(shí)驗(yàn)
不同起始狀態(tài)的等焓線4、轉(zhuǎn)化溫度
制冷區(qū):μ>0制熱區(qū):μ<0§2.10實(shí)際氣體一、Joule-Thomson實(shí)驗(yàn)理想氣體第一項(xiàng)等于零,因?yàn)?、決定焦耳-湯姆遜系數(shù)的因數(shù)§2.10實(shí)際氣體一、Joule-Thomson實(shí)驗(yàn)實(shí)際氣體第一項(xiàng)大于零,因?yàn)? 實(shí)際氣體分子間有引力,在等溫時(shí),升 高壓力,分子間距離縮小,分子間位能 下降,熱力學(xué)能也就下降。5、決定焦耳-湯姆遜系數(shù)的因數(shù)§2.10實(shí)際氣體一、Joule-Thomson實(shí)驗(yàn)理想氣體第二項(xiàng)也等于零實(shí)際氣體第二項(xiàng)的符號由決定,其數(shù)值可從pV-p等溫線上求出,這種等溫線由氣體自身的性質(zhì)決定。5、決定焦耳-湯姆遜系數(shù)的因數(shù)§2.10實(shí)際氣體一、Joule-Thomson實(shí)驗(yàn)理想氣體(1)(2)5、決定焦耳-湯姆遜系數(shù)的因數(shù)§2.10實(shí)際氣體二、實(shí)際氣體的的ΔU和ΔH1、關(guān)系式:要借助麥克斯韋(下章)關(guān)系式證明:等溫度時(shí),實(shí)際氣體的△U、△H不為零。§2.10實(shí)際氣體二、實(shí)際氣體的的ΔU和ΔH2、范氏氣體內(nèi)壓力:§2.10實(shí)際氣體二、實(shí)際氣體的的ΔU和ΔH3、對于范氏氣體§2.11熱化學(xué)(§2.11-4)基本概念:熱化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)(反應(yīng)熱)、定壓反應(yīng)熱、定容反應(yīng)熱、反應(yīng)進(jìn)度、摩爾反應(yīng)熱、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熱、熱化學(xué)方程式、反應(yīng)熱的測定、赫斯定律、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓(熱)、標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓(熱)、離子生成焓、鍵焓、基爾霍夫方程重點(diǎn):反應(yīng)熱、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓(熱)、標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓(熱)、基爾霍夫方程§2.11熱化學(xué)一、熱化學(xué)概念將熱力學(xué)第一定律用于研究化學(xué)反應(yīng)的能量關(guān)系的科學(xué)稱為熱化學(xué)。化學(xué)變化常伴有放熱或吸熱現(xiàn)象,對于這些熱效應(yīng)進(jìn)行精密的測定,并作比較詳盡的討論,成為物理化學(xué)的一個(gè)分支?!?.11熱化學(xué)二、化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)(反應(yīng)熱)
不指明就為等壓反應(yīng)熱1、定義
在定壓或定容下,對于封閉系統(tǒng)且只有體積功時(shí),當(dāng)產(chǎn)物溫度與反應(yīng)物溫度相等時(shí)(等溫反應(yīng)),化學(xué)反應(yīng)所吸收或放出的熱。3、等壓反應(yīng)熱:
等容反應(yīng)熱:2、規(guī)定:吸熱為正,放熱為負(fù)§2.11熱化學(xué)二、化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)(反應(yīng)熱)化學(xué)反應(yīng)計(jì)量方程:aA+bB=gG+hH則反應(yīng)進(jìn)度:4、反應(yīng)進(jìn)度§2.11熱化學(xué)二、化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)(反應(yīng)熱)反應(yīng)進(jìn)度與計(jì)量方程寫法有關(guān);與選取物質(zhì)無關(guān);反應(yīng)熱與反應(yīng)進(jìn)度成正比.4、反應(yīng)進(jìn)度5、摩爾反應(yīng)熱:反應(yīng)進(jìn)度為1mol時(shí)的反應(yīng)熱§2.11熱化學(xué)二、化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)(反應(yīng)熱)6、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熱在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(T、)下,反應(yīng)進(jìn)度為1mol時(shí)的反應(yīng)熱。§2.11熱化學(xué)三、熱反應(yīng)方程式1、定義:表示化學(xué)反應(yīng)及其熱效應(yīng)關(guān)系的方程式。2、注意事項(xiàng):1)反應(yīng)條件:T、p;2)物態(tài)、晶型;3)計(jì)量系數(shù);4)反應(yīng)熱(等壓)
如:C(石墨)+O2(g)=CO2(g)
§2.11熱化學(xué)四、反應(yīng)熱的測定1、彈式量熱器:測定的是等容反應(yīng)熱2、等壓反應(yīng)熱與等容反應(yīng)熱的轉(zhuǎn)換
有理想氣體參加的反應(yīng):
§2.11熱化學(xué)例題:
已知27℃、1克苯甲酸(s)在彈式量熱器中完全燃燒,放出熱量26.600kJ,問在等壓下燃燒1摩爾苯甲酸放出多少熱量?已知苯甲酸1摩爾的質(zhì)量為122.05克。測定的是等容反應(yīng)熱§2.11熱化學(xué)解:反應(yīng)方程式:則:QV、m=-26.600×122.05=-3246.5kJ/mol認(rèn)為是理想氣體:§2.11熱化學(xué)五、赫斯定律1、內(nèi)容:
一個(gè)化學(xué)反應(yīng)不論是一步完成,還是分步完成,其熱效應(yīng)總是相同的2、依據(jù):第一定律和狀態(tài)函數(shù)的特性
3、應(yīng)用:
1)如:方程(1)=2(2)-3(3)則:
2)不可逆相變§2.11熱化學(xué)五、赫斯定律
如:298K、Ps(飽和)→298K、Ps(飽和)水(l)、1mol水(g)、1mol↑↓
298K、100kPa(ΔH、ΔU)298K、100kPa水(l)、1mol→水(g)、1mol
↓ΔH1、ΔU1↑ΔH3、ΔU3373K、100kPa→373K、100kPa水(l)、1molΔH2、ΔU2水(g)、1mol
§2.11熱化學(xué)六、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓
1、定義在標(biāo)準(zhǔn)壓力和指定溫度下,由最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol某純物質(zhì)時(shí)的等壓反應(yīng)熱。
如:C(石墨)+O2(g)=CO2(g)§2.11熱化學(xué)六、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓
2、規(guī)定:
各種最穩(wěn)定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓均為零。3、據(jù)赫斯定律有:§2.11熱化學(xué)六、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓
例題
用附錄中有關(guān)物質(zhì)在25℃的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的數(shù)據(jù),計(jì)算下列反應(yīng)在25℃時(shí)的
Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)§2.11熱化學(xué)六、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓
解:
Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)§2.11熱化學(xué)七、標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓
1、定義在標(biāo)準(zhǔn)壓力和指定溫度下,1mol某物質(zhì)被氧完全氧化時(shí)的等壓反應(yīng)焓。
2、完全氧化C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)、Cl→HCl(aq)3、據(jù)赫斯定律有:§2.11熱化學(xué)七、標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓
例題已知甲烷、氫、碳的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓分別為-8.90×105、-2.86×105、-3.93×105J/mol,求甲烷的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。
§2.11熱化學(xué)七、標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓
解:C(s)+2H2(g)=CH4(g)
§2.11熱化學(xué)八、標(biāo)準(zhǔn)摩爾離子生成焓1、規(guī)定某溫度、標(biāo)準(zhǔn)壓力下,在無限稀薄的水溶液中,H+的摩爾生成焓等于零。
2、其它離子生成焓都是與這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)比較的相對值。
3、
§2.11熱化學(xué)九、鍵焓1、鍵能(鍵的分解能)將化合物氣態(tài)分子的某一個(gè)鍵拆散成氣態(tài)原子所需的能量,稱為鍵的分解能即鍵能,可以用光譜方法測定。顯然同一個(gè)分子中相同的鍵拆散的次序不同,所需的能量也不同,拆散第一個(gè)鍵花的能量較多
2、鍵焓ε
在雙原子分子中,鍵焓與鍵能數(shù)值相等。在含有若干個(gè)相同鍵的多原子分子中,鍵焓是若干個(gè)相同鍵鍵能的平均值。
3、
§2.11熱化學(xué)十、基爾霍夫方程----反應(yīng)熱與溫度的關(guān)系1、推導(dǎo)
aA+bB=yY+zZ(T1、P)(ΔrHm(T1))(等壓)↓ΔH1
(等壓)↑ΔH2aA+bB=yY+zZ(T2、p)(ΔrHm(T2))
據(jù)赫斯定律:
ΔrHm(T1)=ΔH1+ΔrHm(T2)+ΔH2
所以:ΔrHm(T2)=ΔrHm(T2)-ΔH1-ΔH2§2.11熱化學(xué)十、基爾霍夫方程----反應(yīng)熱與溫度的關(guān)系1、推導(dǎo)
條件:過程(1)和(2)無相變
則:§2.11熱化學(xué)十、基爾霍夫方程----反應(yīng)熱與溫度的關(guān)系2、微分形式
§2.11熱化學(xué)十、基爾霍夫方程----反應(yīng)熱與溫度的關(guān)系例題
在298K、100kPa下,液體水的生成熱為-285.8kJ/mol,又知在298K到373K間,H2(g)、O2(g)、H2O(l)的平均等壓摩爾熱容分別為28.83、29.16、75.31J/k.mol,計(jì)算373K、100kPa時(shí)液體水的生成熱?!?.11熱化學(xué)十、基爾霍夫方程----反應(yīng)熱與溫度的關(guān)系解:
反應(yīng):H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)概念練習(xí)題1、對于理想氣體的熱力學(xué)能,有下述四種理解(1)狀態(tài)一定,熱力學(xué)能也一定(2)對應(yīng)于某一狀態(tài)的熱力學(xué)能是可以直接測定的(3)對應(yīng)于某一狀態(tài),熱力學(xué)能只有一個(gè)數(shù)值,不可能有兩個(gè)或兩個(gè)以上的數(shù)值(4)狀態(tài)改變時(shí),熱力學(xué)能一定跟著改變,其中都正確的是()
(A)(1),(2)(B)(3),(4)(C)(2),(4)(D)(1),(3)
概念練習(xí)題2、有一高壓鋼筒,打開活塞后氣體噴出筒外,當(dāng)筒內(nèi)壓力與筒外壓力相等時(shí)關(guān)閉活塞,此時(shí)筒內(nèi)溫度將(
)(A)不變 (B)升高(C)降低 (D)無法判定
3、將1mol373K,標(biāo)準(zhǔn)壓力下的水,分別經(jīng)歷:(1)等溫、等壓可逆蒸發(fā),(2)真空蒸發(fā),變成373K,標(biāo)準(zhǔn)壓力下的水氣。這兩種過程的功和熱的關(guān)系為()(A)W1<W2
,Q1>Q2
(B)W1<W2
,Q1<Q2
(C)W1=W2
,Q1=Q2
(D)W1>W2
,Q1<Q2
概念練習(xí)題4、在一個(gè)密閉絕熱的房間里放置一臺電冰箱,將冰箱門打開,并接通電源使冰箱工作。過一段時(shí)間之后,室內(nèi)的平均氣溫將()
(A)升高(B)降低(C)不變
(D)不一定
5、凡是在孤立系統(tǒng)中進(jìn)行的過程,其ΔU和ΔH的值一定是()(A)ΔU>0,ΔH>0
(B)ΔU=0,ΔH=0(C)ΔU<0,ΔH<0(D)ΔU=0,ΔH不確定
概念練習(xí)題6、理想氣體向真空作絕熱膨脹后,它的溫度將()
(A)升高(B)降低(C)不變(D)不一定
7、某氣體的狀態(tài)方程為pVm=RT+bp(b是大于零的常數(shù)),此氣體向真空作絕熱膨脹,它的溫度將()
(A)升高(B)降低(C)不變(D)不一定
概念練習(xí)題8、公式ΔH=Qp適用于下列哪個(gè)過程()
(A)理想氣體作絕熱等外壓膨脹;
(B)273K,101.3kPa下冰變?yōu)樗倪^程;
(C)Cu2++2e-1=Cu(s);(D)理想氣體作等溫可逆膨脹
9、有一個(gè)理想氣體的γ=Cp/CV=1.40,則該氣體為
幾原子分子?(
)(A)單原子分子(B)雙原子分子(C)三原子分子
(D)四原子分子概念練習(xí)題10、反應(yīng)的計(jì)量方程為H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)當(dāng)以5molH2(g)與4molCl2(g)混合發(fā)生反應(yīng),最后生成2molHCl(g)。則該反應(yīng)進(jìn)度等于()
(A)1mol
(B)2mol(C)4mol
(D)5mol
11、欲測定某有機(jī)物的燃燒熱Qp,一般使反應(yīng)在氧彈中進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)測得的熱效應(yīng)為QV。已知兩種熱效應(yīng)之間的關(guān)系為Qp=Qv+ΔnRT,式中的Δn是指()(A)生成物與反應(yīng)物總物質(zhì)的量之差(B)生成物與反應(yīng)物中,氣相物質(zhì)的物質(zhì)的量之差(C)生成物與反應(yīng)物中,凝聚相物質(zhì)的物質(zhì)的量之差(D)生成物與反應(yīng)物的總的熱容差概念練習(xí)題12、在下述等式中,正確的是()(A)(B)(C)(D)
13、在298K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下,已知kJ/mol,則金剛石的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的值等于()
(A)-393.5kJ/mol(B)-395.3kJ/mol(C)-1.8kJ/mol(D)1.8kJ/mol概念練習(xí)題14、某氣體的狀態(tài)方程為pVm=RT+bp,b為大于零的常數(shù),則下列結(jié)論正確()
(A)其焓H只是溫度T的函數(shù)
(B)其熱力學(xué)能U只是溫度T的函數(shù)
(C)其熱力學(xué)能和焓都只是溫度T的函數(shù)
(D)其熱力學(xué)能和焓不僅與溫度T有關(guān),還與氣體的體積Vm或壓力p有關(guān)
15、熱力學(xué)策一定律△U=Q+W只適用于()A.單純狀態(tài)變化
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