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1、 上一内容 下一内容 回主目录O返回物理化学BI第一章DU = Q+WDate 上一内容 下一内容 回主目录O返回1.4 两种过程的热 Qp、QV ( 1.4.1 等容过程的热 QV ( 1.4.2 等压过程的热 QpDate 上一内容 下一内容 回主目录O返回1.4.1等容过程的热QV由于U 是状态函数变，那么只有体积功的等容过程的 热Qv也只取决于体系的始终态。只有体积功时，体系等容所吸的热全部用来增加体系的 热力学能。(封闭，等容，W 0)加和或积分：Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回1.4.2等压过压过 程的热 Qp加和或积分：Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回焓
2、（enthalpy） 定义：定义：HH = = U U+ + pVpV 称为焓称为焓则Qp = H2-H1=H，Qp = dH(封闭，等压，W=0) 与过程无关！H = Qp的意义：只有体积功时，一个过程的焓变等于体系在等压 过程中所吸收的热量。或者说只有体积功时，体系定 压所吸的热全部用来增加体系的焓。Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回焓 （enthalpy）焓：H = UpV状态函数：对于组成不变的单相封闭体系，焓 也可以表示为两个独立变量的函数 （ ，），（，），（， ），因为是状态函数，也可写成全微分，焓 的循环积分等于零； 广度性质； 具有能量量纲，单位：J或kJ。Date
3、 上一内容 下一内容 回主目录O返回焓 （enthalpy）H = Qp，焓由该式引出，但是H并不限于等压过程才有， 因为它是状态函数，所以只要状态改变就有焓变，对于非等压 过程HU(PV)。定义焓义焓 的目的主要是为为了处处理问题问题 方便，因为为大多数化 学反应应都是在等压压条件下进进行的，用焓变讨论焓变讨论 化学反应应的 热热效应问题应问题 就比较较方便。而焓变与过程无关，只和始终态 有关 焓不是能量，也不是功 它虽然具有能量的单位，但不遵 守能量守恒定律注意：H本身没有明确的物理意义，绝对值不 可知。Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回1.5 简单变温过程热的计算 例：常压下，
4、270g Al从25升至527需吸热多少？Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回1.5.1 热容 C 热容 （heat capacity）：使物质温度升高1或1K 所需要的热量叫热容量，简称热容。单位 对于只有体积功的组成不变的单相封闭体系，设体系 吸热Q，温度从T1 升高到T2，则平均热容定义：Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回1.5.1 热容 C真热容：Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回热容的影响因素 a.物质质的本性和物态态 显然物质不同热容量不同。 比方水和苯的热容不同，同种物质不同物态时热容 亦不同，例如水和水蒸气的热容不同。b.物质质的数量 1摩尔水和2摩
5、尔水升高一度所需的 热量不同，所以热容是个容量性质。比热： 规定物质的量为1 g（或1 kg）的热容。规定物质的量为1 mol的热容。摩尔热容Cm：单位为： 。单位为： 。Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回热容的影响因素c.热热容与过过程有关 等容热容和等压热容不同。 C V-等容简单变温过程热的计算Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回热容的影响因素c.热热容与过过程有关 等容热容和等压热容不同。 Cp-等压简单变温过程热的计算Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回热容的影响因素d.热热容与温度有关 热容是温度的函数。热容与温度的函数关系因物质、物态和温度区间的 不同而
6、有不同的形式。例如，气体的等压摩尔热容 与T 的关系有如下经验式：式中a,b,c,c,.是经验常数，其值由各种物质本身 的特性决定，可从热力学数据表中查找。Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回CpC V关系 推导：Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回一般封闭体系Cp与Cv之差可以推出：代入前式，得：Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回对理想气体而言：及 pV = nRT代入前式 将得： CpCV = nR 或Cp，mCV，m = R 气体的Cp恒大于CvDate 上一内容 下一内容 回主目录O返回3. 理想气体的热容 单原子分子理想气体：i=3 刚性双原子分子理想气体：
7、i=5Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回1.5.2 变温热的计算 (a)简单变温过程（无相变和化学变化）把热容与温度的关系式代入积分就可求出热量Q. 例1：常压下，270g Al从250C（298K）升至5270C （800K）需吸热多少？ 答案：Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回1.5.2 变温热的计算（b）有相变的变温过过程 例2：常压下，270g Al从250C（298K）升至7270C （1000K）需吸热多少？ 提示： Al熔点为933K。答案：298K933K933K1000KslslDate 上一内容 下一内容 回主目录O返回1.6 关于“相变”的初步讨论(
8、1.6.1 1.6.1 定义定义( 1.6.2 1.6.2 纯物质相变的一般特点纯物质相变的一般特点( 1.6.3 1.6.3 相变过程能量转换关系相变过程能量转换关系Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回气体气化 液化 升华 凝华液体 固体() 凝固熔化(T,p)(T,p)(T,p)固体() (T,p)晶型转化1.6.1 相变定义相变化过程是指系统中发生的聚集态的变化过程。如液 体的气化，气体的液化，液体的凝固，固体的熔化，固体的 升华，气体的凝华以及固体不同晶型间的转化等。 Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回1.6.2 纯物质相变的一般特点1. 一般而言，相变过程均有热现象
9、； 2. 压力一定时，相变温度一定； 3. 相变通常分两种： （1）正常相变 （2）非正常相变Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回（1）正常相变：等温等压下的可逆过程 液体在其正常沸点时的相变： 固体在其正常熔点时的相变： 饱和蒸气压下的平衡过程：沸点: 蒸气压等于外压时的温度； 液体： 正常沸点: 101.325 kPa下的沸点；Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回液（或固）体的饱和蒸气压在一定温度下，液体与其蒸气达平衡时气相的压力 即为该液体该温度下的饱和蒸气压，简称蒸气压。Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回表1-1 H2O（l）,NH3（l）和C6H6（l）的蒸
10、气压 有关液体或固体的饱和蒸气压与温度的具体函数关系， 我们将在后面章节中应用热力学原理推导出来。tP*（H2O） kPaP*（NH3）kPaP*（C6H6） kPa-40 0.71 -20 1.88 00.614.24 202.338.510.0407.3715.324.36019.925.852.28047.3 101100101.325 178120198 Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回（2）非正常相变：等温等压下的不可逆过程 过冷液体凝固： 过热液体蒸发：Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回1.6.3 相变过程能量转换关系 例1：1mol苯在其正常沸点800C时变
11、为同温同压 下的蒸气，从手册中查得其蒸发热为394.4J/g，试 求此过程的Q、W、U、H。（设蒸气为理想 气体）Qp = H（等压，W=0，无论可逆与否）Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回解：正常相变Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回例2：从手册中查得，Fe的正常熔点为1813K，熔 化热fusHm=14kJ/mol，1molQ=？Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回解：非正常相变 Qp = H 设计途径：Date 上一内容 下一内容 回主目录O返回Qp=H =H1+H2+H3结论：不可逆相变热不可查，需作理论处理！结论：不可逆相变热不可查，需作理论处理！QuestionQuestion：WW=? =? U=?U=?Date
