第1章物質(zhì)的pVT關(guān)系和熱性質(zhì)-第五版課件

返回章首第1章

物質(zhì)的pVT關(guān)系和熱性質(zhì)1.1引言1.2系統(tǒng)的狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)I.物質(zhì)的pVT關(guān)系和相變現(xiàn)象1.3流體的pVT狀態(tài)圖,氣液相變和臨界現(xiàn)象1.4包括氣液固三相的pVT狀態(tài)圖和相圖1.5范德華方程1.6普遍化計(jì)算和對(duì)應(yīng)狀態(tài)原理1.7維里方程II.物質(zhì)的熱性質(zhì)1.8熱力學(xué)第一定律1.9標(biāo)準(zhǔn)熱容1.10標(biāo)準(zhǔn)相變焓1.11標(biāo)準(zhǔn)生成焓和標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓1.12標(biāo)準(zhǔn)熵1.13熱性質(zhì)數(shù)據(jù)的來源返回章首★物質(zhì)的聚集狀態(tài)◆三種主要的聚集狀態(tài)

氣體（g）、液體（l）和固體（s）

氣體和液體——流體（fl）

液體和固體——凝聚相（cd）◆液晶——由棒狀或扁盤狀分子構(gòu)成的物質(zhì)可能處于的一種特殊的狀態(tài)。有流動(dòng)性，但分子有明顯的取向，具有能產(chǎn)生光的雙折射等晶體的特性。1.1引言返回章首★決定物質(zhì)聚集狀態(tài)的兩個(gè)因素

◆分子的熱運(yùn)動(dòng)

分子處于永不休止的熱運(yùn)動(dòng)之中，主要是分子的平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)，——無序的起因；◆分子間力

分子間存在著色散力、偶極力和誘導(dǎo)力，有時(shí)還可能有氫鍵或電荷轉(zhuǎn)移，電子云之間還存在著斥力，——使分子趨向于有序排列。返回章首分子熱運(yùn)動(dòng)和分子間力的相對(duì)強(qiáng)弱不同，使物質(zhì)呈現(xiàn)不同的聚集狀態(tài)，并表現(xiàn)出不同的宏觀性質(zhì)。返回章首★兩類最基本的宏觀平衡性質(zhì)◆pVT關(guān)系，即一定數(shù)量物質(zhì)的壓力、體積和溫度間的依賴關(guān)系?！魺嵝再|(zhì)，主要是熱容、相變焓、生成焓、燃燒焓、熵等。

它們是在宏觀層次應(yīng)用熱力學(xué)理論研究平衡規(guī)律時(shí)，必須結(jié)合或輸入的物質(zhì)特性。返回章首★得到宏觀平衡性質(zhì)的三種方法(1)

直接實(shí)驗(yàn)測(cè)定

pVT關(guān)系測(cè)定，量熱實(shí)驗(yàn)；光譜法測(cè)定分子的解離熱等。(2)

經(jīng)驗(yàn)半經(jīng)驗(yàn)方法構(gòu)作具有一定理論基礎(chǔ)又經(jīng)過合理簡(jiǎn)化的半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，或是有一定物理意義的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?3)

理論方法

需要應(yīng)用統(tǒng)計(jì)力學(xué)和量子力學(xué)，屬于更深入的層次，即從微觀到宏觀層次以及微觀層次。返回章首★

pVT關(guān)系研究簡(jiǎn)史◆1643年，托里拆里實(shí)驗(yàn)測(cè)定大氣壓力；

◆1662年，波義耳，

1676年，馬略特，分別根據(jù)各自實(shí)驗(yàn)，歸納得出恒溫下壓力與體積呈反比關(guān)系；◆100多年后，蓋–呂薩克得出恒壓下體積與溫度呈正比關(guān)系；返回章首◆1869年，安德魯斯對(duì)CO2液化的實(shí)驗(yàn)測(cè)定；◆1881年，范德華提出可以描述氣液相變的狀態(tài)方程；使pVT關(guān)系的研究進(jìn)入近代階段;◆1927年，烏爾息爾第一次由統(tǒng)計(jì)力學(xué)導(dǎo)出范德華方程；◆1930年代末，以梅逸為代表的一些科學(xué)家，導(dǎo)出了非理想氣體的維里方程；；◆1950年代以后，統(tǒng)計(jì)力學(xué)的研究逐步將注意力轉(zhuǎn)向高密度氣體和液體的狀態(tài)方程。返回章首★熱性質(zhì)研究簡(jiǎn)史◆1714年，華侖海特改良水銀溫度計(jì)，建立了華氏溫標(biāo)；◆1742年，攝爾西斯提出更方便的攝氏溫標(biāo)，使熱性質(zhì)的研究進(jìn)入定量階段；◆1756年，布萊克第一次正確區(qū)分了熱和溫度，并定義了比熱和潛熱；◆1780-1840年間，拉瓦錫和蓋斯開始對(duì)反應(yīng)熱的測(cè)定；返回章首◆

熱質(zhì)論(calorictheory)，認(rèn)為熱是一種物質(zhì)，可以透入一切物質(zhì)之中，一個(gè)物體是熱還是冷，就看所含熱質(zhì)的多少；◆

熱力學(xué)第一定律的建立；◆十九世紀(jì)下半葉，化學(xué)反應(yīng)量熱的研究得到很大的發(fā)展；◆

熱力學(xué)第二定律的建立；◆

熱力學(xué)第三定律告訴我們，熵仍然要依靠量熱的方法求得，熵也是一個(gè)熱性質(zhì)。返回章首1.系統(tǒng)和環(huán)境

systemandsurrounding系統(tǒng)——宏觀系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。指所研究的對(duì)象，包括物質(zhì)和空間。環(huán)境——系統(tǒng)以外有關(guān)的物質(zhì)和空間。分界面——分開系統(tǒng)與環(huán)境的實(shí)際的或想象的界面。

1.2系統(tǒng)的狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)返回章首

通過分界面可有物質(zhì)進(jìn)出和能量得失，并相應(yīng)地將系統(tǒng)分為三種類型：(a)敞開系統(tǒng)——既有能量得失，又有物質(zhì)進(jìn)出；(b)封閉系統(tǒng)——只有能量得失，沒有物質(zhì)進(jìn)出；(c)孤立系統(tǒng)——既沒有能量得失，又沒有物質(zhì)進(jìn)出。

相——系統(tǒng)中具有完全相同的物理性質(zhì)和化學(xué)組成的均勻部分。

單相系統(tǒng)：系統(tǒng)中只有一個(gè)相時(shí)稱為單相系統(tǒng)，或稱均相系統(tǒng)。

多相系統(tǒng)：系統(tǒng)中有兩個(gè)或兩個(gè)以上的相共存時(shí)稱為多相系統(tǒng)。返回章首2.狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)狀態(tài)——系統(tǒng)一切性質(zhì)的總和。如非特別指明，狀態(tài)即指平衡態(tài)（滿足1.熱平衡、2.力平衡、

3.相平衡、4.化學(xué)平衡條件）。狀態(tài)函數(shù)——由狀態(tài)(平衡態(tài))單值決定的性質(zhì)，統(tǒng)稱為狀態(tài)函數(shù)?；咎卣鳎籂顟B(tài)一定,狀態(tài)函數(shù)也一定；如果狀態(tài)發(fā)生變化,則狀態(tài)函數(shù)的變化僅決定于系統(tǒng)的初態(tài)和終態(tài),與所經(jīng)歷的具體過程無關(guān)。返回章首◆平衡態(tài)的條件(1)熱平衡

thermalequilibrium系統(tǒng)內(nèi)各部分以及環(huán)境具有相同的溫度，沒有由于溫度不等而引起的能量傳遞。(2)力平衡

mechanicalequilibrium系統(tǒng)內(nèi)各部分以及環(huán)境的各種作用力達(dá)到平衡，沒有由于力的不平衡而引起的坐標(biāo)變化。(3)相平衡

phaseequilibrium相變化達(dá)到平衡，系統(tǒng)中各相之間沒有物質(zhì)傳遞，每一相的組成與物質(zhì)數(shù)量不隨時(shí)間而變。(4)化學(xué)平衡

chemicalequilibrium化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡，沒有由于化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的系統(tǒng)組成隨時(shí)間的變化。返回章首狀態(tài)函數(shù)X的無限小變化是全微分dX。系統(tǒng)由初態(tài)到終態(tài)，狀態(tài)函數(shù)的變化為△X：◆如果有一個(gè)變量，只決定于系統(tǒng)的初終狀態(tài)，而與所經(jīng)歷的具體過程無關(guān)，那么它一定對(duì)應(yīng)著一個(gè)狀態(tài)函數(shù)的變化。◆如能證明某函數(shù)的無限小變化是全微分，則它必定是一個(gè)狀態(tài)函數(shù)。返回章首3.四個(gè)可以直接觀察或測(cè)量的基本的狀態(tài)函數(shù)◆壓力p

——作用于單位面積上的法向力，

單位：Pa?！趔w積

V

——物質(zhì)所占據(jù)空間的大小，單位：m3。◆溫度

T

——物質(zhì)冷熱程度的度量，單位:K。

◆物質(zhì)的量

n

——物質(zhì)中指定的基本單元的數(shù)目N除以阿伏加德羅常數(shù)L：?jiǎn)挝?mol。返回章首4.強(qiáng)度性質(zhì)和廣延性質(zhì)◆強(qiáng)度性質(zhì)——與系統(tǒng)物質(zhì)的數(shù)量無關(guān)，表現(xiàn)系統(tǒng)“質(zhì)”的特征。◆廣延性質(zhì)——與系統(tǒng)所含物質(zhì)的數(shù)量成正比，表現(xiàn)系統(tǒng)“量”的特征?！裟栃再|(zhì)——廣延性質(zhì)除以物質(zhì)的量。返回章首5.狀態(tài)方程有關(guān)狀態(tài)函數(shù)的基本假定（狀態(tài)公理）對(duì)于一個(gè)均相系統(tǒng)，如果不考慮除壓力以外的其它廣義力，為了確定平衡態(tài)，除了確定系統(tǒng)中每一種物質(zhì)的數(shù)量外，還需確定兩個(gè)獨(dú)立的狀態(tài)函數(shù)。狀態(tài)方程——聯(lián)系各狀態(tài)函數(shù)的數(shù)學(xué)方程。一般專指p、V、T、n間的關(guān)系式。返回章首對(duì)純物質(zhì)系統(tǒng)，有：返回章首體積膨脹系數(shù)等溫壓縮系數(shù)壓力系數(shù)定義：I.物質(zhì)的pVT關(guān)系和相變現(xiàn)象返回章首1.流體的pVT狀態(tài)圖和pV圖1.3流體的pVT關(guān)系，氣液相變和臨界現(xiàn)象返回章首理想氣體的微觀特征1.氣體分子本身大小可以略去不計(jì);2.分子在沒有接觸時(shí)相互沒有作用,分子間的碰撞是完全彈性的碰撞。狀態(tài)圖—當(dāng)n一定時(shí)，將pVT關(guān)系在以p、V、T為坐標(biāo)的空間中表示，稱為pVT狀態(tài)圖，簡(jiǎn)稱狀態(tài)圖。Vp理想氣體的狀態(tài)方程pV=nRT摩爾氣體常數(shù)

理想氣體的狀態(tài)圖返回章首T實(shí)際流體的狀態(tài)圖★流體pV圖恒溫線上的水平線段是存在氣液相變化的特征。返回章首2.氣液相變ijk－相平衡，氣體凝結(jié)趨勢(shì)與液體揮發(fā)趨勢(shì)相當(dāng)。氣液相平衡i飽和蒸氣k飽和液體pijk=p﹡－飽和蒸氣的壓力,液體的飽和蒸氣壓。Tb－飽和蒸氣壓（等于外壓）下液體的沸點(diǎn)。返回章首3.飽和蒸氣與飽和液體的性質(zhì)隨溫度的變化雙節(jié)線（kci）—?dú)庖汗泊鎱^(qū)的邊界線飽和液體線（ck）—

p*～Vm(l)飽和蒸氣線（ci）

—p*～Vm(g)★隨著溫度升高，水平線段逐漸縮短，V

m(l)與Vm(g)愈來愈接近，表示飽和液體與飽和氣體的差別愈來愈小，以至消失。返回章首4.氣液臨界點(diǎn)—?dú)怏w與液體共存的極限狀態(tài)，這時(shí)氣體與液體的差別消失。臨界點(diǎn)是物質(zhì)的特性。臨界點(diǎn)超臨界流體臨界溫度Tc臨界壓力pc臨界體積Vc5.超臨界流體—溫度、壓力略高于臨界點(diǎn)的流體。返回章首臨界參數(shù)氣液臨界點(diǎn)的數(shù)學(xué)特征T=Tc6.壓縮因子圖壓縮因子物理意義：實(shí)際氣體與理想氣體體積之比。理想氣體，

Z=1；Z≠1，表明偏離理想氣體行為。返回章首特點(diǎn)：★p→0，Z→1→★溫度較低時(shí)，隨p↑，由，Z<1,Z>1定義波義耳溫度TB

：返回章首→★溫度較高時(shí)，隨p↑，，Z>1,單調(diào)增大壓縮因子圖★波義耳溫度是物質(zhì)（氣體）的一個(gè)特性?！?/p>

Z大，氣體難壓縮；Z

小，氣體易壓縮?！锊x耳溫度高，氣體易液化。返回章首1.pVT狀態(tài)圖2.相圖★如果系統(tǒng)中存在互相平衡的兩相(氣液、氣固、液固)，它的溫度與壓力必定正好處于曲線上。1.4包括氣液固三相的pVT狀態(tài)圖和相圖返回章首返回章首水的相圖oa－水的氣液平衡線；水的飽和蒸氣壓隨溫度的變化；水的沸點(diǎn)隨壓力的變化?！锶绻到y(tǒng)中存在互相平衡的氣液兩相，它的溫度與壓力必定正好處于曲線上。

t/℃ -10 -5 0.01 20 100 374(Tc/℃)P*/Pa285.7421.0610.52337.810132522.04(pc/Mpa)返回章首o(hù)a－水的氣液平衡線；水的飽和蒸氣壓隨溫度的變化；水的沸點(diǎn)隨壓力的變化。ob－水的氣固平衡線；冰的飽和蒸氣壓隨溫度的變化?！锶绻到y(tǒng)中存在互相平衡的氣固兩相，它的溫度與壓力必定正好處于曲線上。t/℃ -30 -20 -15 -10 -5 0.01 P*/Pa38.1103.5 165.5 260.0401.7610.5返回章首水的相圖oa－水的氣液平衡線；水的飽和蒸氣壓隨溫度的變化；水的沸點(diǎn)隨壓力的變化。ob－水的氣固平衡線；冰的飽和蒸氣壓隨溫度的變化。p/Mpa610.5

10-60.10132559.8110.4156.0193.5t/℃ 0.010.0025-5.0-10.0-15.0-20.0oc－水的液固平衡線；水的冰點(diǎn)隨壓力的變化。返回章首水的相圖oa－水的氣液平衡線；水的飽和蒸氣壓隨溫度的變化；水的沸點(diǎn)隨壓力的變化。ob－水的氣固平衡線；冰的飽和蒸氣壓隨溫度的變化。oc－水的液固平衡線；水的冰點(diǎn)隨壓力的變化。水的三相點(diǎn)－

o點(diǎn)(oa,ob,oc三線的交點(diǎn))★如果純物質(zhì)系統(tǒng)中存在互相平衡的氣液固三相，它的溫度與壓力是唯一的。對(duì)于水，p=610.5Pa(4.579mmHg),t=0.01℃。返回章首水的相圖oa－水的氣液平衡線；水的飽和蒸氣壓隨溫度的變化；水的沸點(diǎn)隨壓力的變化。ob－水的氣固平衡線；冰的飽和蒸氣壓隨溫度的變化。oc－水的液固平衡線；水的冰點(diǎn)隨壓力的變化。o(oa,ob,oc

三線的交點(diǎn))－水的三相點(diǎn)亞穩(wěn)平衡線－虛線，oa線向低溫方向的延長(zhǎng)線；過冷水的飽和蒸氣壓隨溫度變化的曲線。返回章首水的相圖返回章首硫的相圖返回章首硫的相圖返回章首水的更全面的相圖返回章首水的相圖（高壓部分）1.實(shí)際流體與理想氣體的差別★分子具有體積★分子間有相互作用p(V—△V)=nRT(p+△p)(V—△V)=nRT理想氣體狀態(tài)方程1.5范德華方程返回章首實(shí)際流體的簡(jiǎn)化圖象★分子具有體積（具有一定大小的硬球）★分子間有相互作用內(nèi)壓（）

—因分子間有吸引力而對(duì)壓力的校正。已占體積（b）

—因分子有一定大小而對(duì)體積的校正，它相當(dāng)于1摩爾氣體中所有分子本身體積的4倍。范德華方程返回章首2.范德華方程蘭納-瓊斯位能函數(shù)薩瑟蘭位能函數(shù)蘭納–瓊斯位能函數(shù)薩瑟蘭位能函數(shù)

?p壓縮因子和波義耳溫度將范德華方程改寫為：★第一項(xiàng)可看作沒有吸引力的硬球流體的壓力★第二項(xiàng)則是吸引力的貢獻(xiàn)，即內(nèi)壓返回章首★低壓，★

高壓，Z>1低溫，T<TB，Z<1高溫，T>TB，Z>1T=TB，Z=1返回章首將范德華方程改寫為：返回章首3.對(duì)氣液相變的應(yīng)用麥克斯韋規(guī)則雙節(jié)線—?dú)庖汗泊鎱^(qū)的邊界線旋節(jié)線—亞穩(wěn)區(qū)和不穩(wěn)定區(qū)的邊界線數(shù)學(xué)特征氣液臨界點(diǎn)數(shù)學(xué)特征4.范德華方程的改進(jìn)RK方程

PR方程PT方程返回章首1.范德華方程對(duì)臨界點(diǎn)的應(yīng)用∵

T=Tc時(shí)1.6普遍化計(jì)算和對(duì)應(yīng)狀態(tài)原理返回章首▲臨界參數(shù)與范德華參數(shù)的關(guān)系將范德華方程應(yīng)用于臨界點(diǎn)pc、Vc、Tca、b、R返回章首將范德華方程應(yīng)用于臨界點(diǎn)返回章首▲對(duì)比參數(shù)對(duì)比體積對(duì)比溫度對(duì)比壓力返回章首2.普遍化范德華方程不同氣體如果有相同的對(duì)比壓力和對(duì)比溫度，我們就稱這些氣體處于相同的對(duì)比狀態(tài)，它們即處于對(duì)應(yīng)狀態(tài)。返回章首▲對(duì)應(yīng)狀態(tài)3.pVT關(guān)系的普遍化計(jì)算返回章首▲普遍化壓縮因子圖返回章首返回章首例計(jì)算CO2在198℃、10.1MPa下的密度。解：查得CO2的Tc=304.3K，pc=7.38MPa。查圖得如果已知溫度和密度，要求得壓力，應(yīng)該怎樣做？按此直線方程在壓縮因子圖上作出直線，直線與已知Tr曲線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的pr

pc即為所求的壓力。▲應(yīng)用限制臨界狀態(tài)是氣體和液體相互轉(zhuǎn)化的極限，因此普遍化計(jì)算方法原則上可以用于液體，但不能用于固體。當(dāng)不同的物質(zhì)具有相同的對(duì)比溫度和對(duì)比壓力時(shí)，即處于對(duì)應(yīng)狀態(tài)，此時(shí)，不但壓縮因子，而且其它的一些物理物質(zhì)如導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、粘度、擴(kuò)散系數(shù)等，都具有簡(jiǎn)單的關(guān)系。4.對(duì)應(yīng)狀態(tài)原理普遍化粘度圖返回章首對(duì)應(yīng)狀態(tài)原理的改進(jìn)B,C,D

—

第二、三、四···維里系數(shù)維里方程馬丁-侯方程BWR方程1.7維里方程返回章首▲多參數(shù)的半經(jīng)驗(yàn)狀態(tài)方程若干氣體的第二維里系數(shù)Ⅱ.物質(zhì)的熱性質(zhì)熱力學(xué)—研究自然界中與熱現(xiàn)象有關(guān)的各種狀態(tài)變化和能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律的科學(xué)。0thlaw:闡述熱平衡的特點(diǎn)。1stlaw:

能量轉(zhuǎn)化在數(shù)量上守恒。2ndlaw:闡述熱和功的本質(zhì)差別。3rdlaw:

0K時(shí)恒溫過程的熵變趨于零。應(yīng)用★運(yùn)用1stlaw，可以建立熱和功之間的定量關(guān)系；★運(yùn)用1stlaw、2ndlaw，可以研究過程的方向和限度。1.8熱力學(xué)第一定律返回章首1.功、熱和熱力學(xué)能功＝廣義力×廣義位移系統(tǒng)得功，W>0系統(tǒng)做功，W<0摩擦動(dòng)能體積功—伴隨著系統(tǒng)體積變化而產(chǎn)生的功。返回章首體積功只計(jì)環(huán)境得到或做出的那部分。計(jì)算體積功的公式中的壓力必須使用外壓。p非體積功W′—除體積功以外的所有其他功。熱—由于系統(tǒng)與環(huán)境的溫度有差別而引起的從高溫物體到低溫物體傳遞的能量。系統(tǒng)吸熱，Q>0系統(tǒng)放熱，Q<0返回章首焦耳熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)2.熱力學(xué)第一定律不論做功的方式如何，在絕熱過程中，使一定量純水升高一定溫度所需的功是完全一定的。如101325Pa壓力下，1g純水的溫度從14.5℃升高到15.5℃，所需要的功是完全一定的，為4.1855J。◆功和熱是系統(tǒng)與環(huán)境間傳遞的兩種形式的能量；◆絕熱功只決定于系統(tǒng)的初、終狀態(tài)，與具體過程無關(guān)。W絕熱∽△狀態(tài)函數(shù)W絕熱

=△U=U2－U1返回章首熱力學(xué)能又稱內(nèi)能，符號(hào)為U—指系統(tǒng)內(nèi)部分子之間相互吸引或排斥的位能，分子平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)以及分子內(nèi)部個(gè)原子間的振動(dòng)、電子的運(yùn)動(dòng)、核的運(yùn)動(dòng)的能量等；熱力學(xué)能是系統(tǒng)內(nèi)部所有各種運(yùn)動(dòng)的能量的總和。推廣到一般情況熱力學(xué)第一定律（封閉系統(tǒng)）

以傳熱和做功的形式傳遞的能量，必定等于系統(tǒng)熱力學(xué)能的變化。第一類永動(dòng)機(jī)是不能實(shí)現(xiàn)的。3.熱力學(xué)第一定律的微分形式dU=dQ+dW功和熱是過程變量，無限小過程中熱和功不能用全微分形式。4.焓◆恒容過程—V1=V2，dV=0QV=△UdQV=dU

恒容熱QV等于系統(tǒng)中U

的變化，只決定于系統(tǒng)的初終態(tài)。封閉系統(tǒng)只做體積功恒容過程5.恒容熱和恒壓熱返回章首◆恒壓過程—p=p外，dp=0Qp=△H，dQp=dH封閉系統(tǒng)只做體積功恒壓過程返回章首

恒壓熱Qp等于系統(tǒng)中H

的變化，只決定于系統(tǒng)的初終態(tài)。熱效應(yīng)—恒溫并只做體積功時(shí)系統(tǒng)吸收或放出的熱。恒容熱效應(yīng)QV—恒溫且不做非體積功時(shí)，封閉系統(tǒng)恒容過程吸收或放出的熱。恒壓熱效應(yīng)Qp—恒溫且不做非體積功時(shí)，封閉系統(tǒng)恒壓過程吸收或放出的熱。蓋斯定律—不論化學(xué)過程是一步完成還是分?jǐn)?shù)步完成，過程總的熱效應(yīng)是相同的。6.熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)液態(tài)和固態(tài)組分—

下的液態(tài)和固態(tài)純物質(zhì)。溶質(zhì)—

下濃度為或的理想稀溶液中的溶質(zhì)?！獦?biāo)準(zhǔn)壓力，=0.1MPa。氣態(tài)組分—

下處于理想氣體狀態(tài)的氣態(tài)純物質(zhì)。返回章首—標(biāo)準(zhǔn)濃度，=1mol·dm-3。—標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量摩爾濃度，=1mol·kg-1。pp=0實(shí)際氣體→理想氣體的過程示意實(shí)際氣體實(shí)際氣體=理想氣體理想氣體返回章首T1T1T2T2Q1Q2Q1≠

Q2？？？？？1.9標(biāo)準(zhǔn)熱容返回章首熱容是物質(zhì)的特性平均熱容摩爾熱容摩爾定壓熱容真熱容摩爾定容熱容標(biāo)準(zhǔn)摩爾定壓熱容返回章首◆熱容是物質(zhì)的特性◆同一物質(zhì)，聚集狀態(tài)不同，熱容不同◆熱容是溫度的函數(shù)◆理想氣體的標(biāo)準(zhǔn)熱容單原子氣體雙原子氣體返回章首熱容隨溫度的變化例1計(jì)算n-C4H10在350K時(shí)的，并求0.1MPa下1moln-C4H10自350K加熱至450K所需的熱量。解：查表（1-9）已知：T，求得：a，b，c求得：

(350K)求得：

QT1=300KT2=400KT3=500K(350K)T=350K返回章首設(shè)0.1MPa時(shí)的正丁烷可看作理想氣體，按式(1–41)返回章首物質(zhì)從一個(gè)相轉(zhuǎn)移至另一相的過程，稱為相變化過程。相變化過程中系統(tǒng)吸收或放出的熱稱相變熱。1.10標(biāo)準(zhǔn)相變焓返回章首相變化過程標(biāo)準(zhǔn)摩爾蒸發(fā)焓標(biāo)準(zhǔn)摩爾升華焓標(biāo)準(zhǔn)摩爾熔化焓標(biāo)準(zhǔn)摩爾轉(zhuǎn)變焓標(biāo)準(zhǔn)相變焓舊稱標(biāo)準(zhǔn)相變熱。定義為相變前后物質(zhì)溫度相同且均處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的焓差。標(biāo)準(zhǔn)摩爾相變焓單位常用kJ

mol

1。返回章首◆相變焓是物質(zhì)的特性◆相變焓是溫度的函數(shù)；在臨界溫度下蒸發(fā)焓為零◆實(shí)際過程的相變熱不等于標(biāo)準(zhǔn)相變焓◆特魯頓規(guī)則返回章首例

在正常沸點(diǎn)100℃時(shí)，1molH2O(l)在101325Pa外壓下氣化為相同壓力的水蒸氣。已知在正常沸點(diǎn)時(shí)H2O的摩爾蒸發(fā)焓為40.66kJ?mol-1，H2O(l)和H2O(g)的摩爾體積分別為18.80cm3?mol

1和3.014

104cm3?mol

1。(1)求Q,W,△U,△H；(2)如在外壓為零的條件下完成同樣的變化，求Q,W,△U,△H。解：恒壓：求：求：求：返回章首(1)(2)DU=37.61kJ，DH=40.66kJW=0，p外=0返回章首1.反應(yīng)進(jìn)度反應(yīng)物或產(chǎn)物化學(xué)計(jì)量數(shù)反應(yīng)進(jìn)度返回章首1.11標(biāo)準(zhǔn)生成焓和標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓任意化學(xué)反應(yīng)2.摩爾反應(yīng)焓3.標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓熱化學(xué)方程4.標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓基準(zhǔn)O2,N2,Cu,Hg(l)

++最穩(wěn)定的單質(zhì)CH2O2N2FeS物質(zhì)BH2OC2H2NH3CO由標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓水溶液中的溶質(zhì)如H2SO4和KCl，為下列反應(yīng)，式中aq,

表示無限稀釋的水溶液。水溶液中的離子如和，為下列反應(yīng)的：但在實(shí)踐上有一個(gè)困難，即不可能制備只含一種離子的水溶液?，F(xiàn)行的方法是指定H+的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為零。例1

由標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓計(jì)算25℃時(shí)下列反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓。解：物質(zhì)

C2H5OH(g)C4H6(g)H2O(g)H2(g)

-235.10110.16-241.8180◆返回章首解：例2

計(jì)算下列反應(yīng)在25℃時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓。

物質(zhì)

AgBr(s)Br-(aq,∞)Ag+(aq,∞)

-100.37-121.55105.579

返回章首5.標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓物質(zhì)BSC2H2NH3CO完全燃燒產(chǎn)物CH2O(l)CO2SO2N2+基準(zhǔn)H2O(l),SO2,N2+

物質(zhì)(COOH)2(s),CH3OH(l)(COOCH3)2