《物理化学第2章_热力学第一定律3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理化学第2章_热力学第一定律3（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2.5相变过程,2.5.1相变焓 物质的量为n的物质B在恒定的温度压力下由相转变为相，过程的焓变称为相变焓。写作 单位为J或kJ 。 将1mol物质的相变焓称为摩尔相变焓 ，用 表示，单位为J/mol或kJ/mol 。,相变过程 sl 熔化(fus) ls 凝固lg 蒸发(vap) gl 凝结sg 升华(sub) gs 凝华不同晶型的互相转化 转变(trs)W=0时,在恒温和该温度的平衡压力下发生的相变过程,注意问题 相变方向。相变焓数据的相变方向要与实际相变方向相同。如果相变方向的始、终态倒置，则在同样的温度、压力下，相变焓数值相等，符号相反。相变焓的单位。物质的数量单位与相变焓的物质基准单
2、位要统一。相变温度。相变焓数据的温度要与实际相变温度一致。,2.5.2相变焓与温度的关系,令,可得,当,当 常数时,有,2.5.3热力学第一定律在相变过程中的应用恒温恒压相变过程W=-p(环)（V-V） H=Qp U= H -,2.6化学变化过程,2.6.1反应进度化学反应 用一个通式表示为：为物质B的化学计量数反应物的 为负值；产物的 为正值。,定义或对于的微小变化 后两式可以看作定义的更广义的表达形式。,对于同一反应， 的数值与选用方程式中何种组分之物质的量的变化来进行计算无关。 值的大小代表了反应进行的程度及反应物质数量的变化，凡是与物质的量有关的系统的状态函数（如U、H等）也都是的函数
3、。 的值与反应方程式的写法有关，因此，使用时，必须指明化学反应方程式。当 =1mol时，一般称作发生了1mol反应。,2.6.2恒压反应热和恒容反应热 恒压下的反应热称为恒压反应热 恒容下的反应热称为恒容反应热 2.6.3反应的摩尔焓变和摩尔热力学能变当反应系统发生了1mol反应时，化学反应的恒压反应热和恒容反应热分别称为反应的摩尔焓变和摩尔热力学能变,根据若将反应系统中的气体视为理想气体，凝聚态对 值的贡献忽略不计，则有,同理有,0时，,0时，,0时，,2.6.4标准摩尔反应焓 1.物质的标准态 气体的标准态是在标准压力下的纯理想气体，固体、液体的标准态是在标准压力下的纯固体或纯液体。 当反
4、应系统中各物质都处于标准态时，反应的摩尔焓变称为标准摩尔反应焓，用符号 表示。,2.标准摩尔生成焓 定义:指定温度、标准压力下，由稳定单质生成1mol指定相态物质B时反应的焓变称为物质B的标准摩尔生成焓. 符号:单位: 注意:(1)稳定单质是指定条件下最稳定的状态，稳定单质的标准摩尔生成焓为零. (2)标准摩尔生成焓没有规定温度。,由 计算 对于在温度T和标准压力下进行的任意化学反应,dD + eE,gG + hH,稳定单质,3.标准摩尔燃烧焓 定义:在指定温度、标准压力下，1物质B完全氧化成指定产物时反应的焓变称为该物质的标准摩尔燃烧焓。 符号: 单位: 注意 :(1)完全氧化的含义是，CC
5、O2(g) ，HH2O(l)，SSO2(g)，NN2(g)。,标准摩尔燃烧焓是一种相对焓，其定义已经规定了完全燃烧产物如CO2(g) 、 H2O(l) 、SO2(g) 、 N2(g)等的标准摩尔燃烧焓，在任何温度时均为零。对于由稳定单质直接完全燃烧生成产物的反应，反应的标准摩尔反应焓=反应物的标准摩尔燃烧焓=产物的标准摩尔生成焓。例如,由 计算对于在温度T和标准压力下进行的任意化学反应,dD + eE,gG + hH,完全燃烧产物,2.6.5化学反应热与温度的关系基希霍夫公式,dD + eE T2,gG + hH T2,dD + eE T1,gG + hH T1,注意:在T1与T2之间不能发生
6、相变，若发生相变，积分要分段进行，同时要增加相应的相变焓。 2.6.6热力学第一定律在化学变化中的应用 恒温恒压化学反应,2.7真实气体的节流膨胀,真实气体分子间有相互作用力，因而不服从理想气体状态方程，不再有U=f (T)和H= f(T)，而是: U=f (T，V)和H=f (T，p)。焦耳汤姆生实验对此给予了证明。 2.7.1焦耳-汤姆逊实验,焦耳-汤姆逊实验装置示意图,2.7.2节流膨胀在绝热条件下气体的始、终态分别保持压力恒定的膨胀过程称为节流膨胀。 2.7.3节流膨胀的热力学特征由于过程绝热，故 该过程中环境对系统所做的功系统对环境所做的功,所以，气体的节流膨胀过程为恒焓过程。2.7.4焦耳-汤姆逊效应 理想气体的热力学能和焓只是温度的函数，经节流膨胀后温度不变；真实气体的热力学能和焓除了与温度有关外，还与压力有关，经节流膨胀后温度一般要发生变化，这一现象称为焦耳-汤姆逊效应。,2.7.5节流膨胀系数（焦耳-汤姆逊系数）气体的温度随压力降低而降低，气体节流膨胀后制冷；气体的温度随压力降低而升高，气体节流膨胀后制热；气体节流膨胀后温度不变，该气体为理想气体。,
