《物化课件slide09100510AG的计算函数关系》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物化课件slide09100510AG的计算函数关系（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、回 顾,热力学第一定律 dU = Q + W,（能量转换关系） （方向与限度）,吉布斯函数判据,亥姆霍茨函数判据,三、A与G的计算,1、由定义式 G=HTS，A=UTS,G=HTS A=UTS,G=H S T A=U S T,（适用于单纯 p、V 变化， 相变化 化学变化）,G=H ( TS) A=U (TS),定温、可逆, dATWrpdVW r,Wr = 0, dATpdV,适用于W 0时,气、液、固体的定温、可逆的单纯 p, V 变化过程,2、由物理意义出发,=WV,r,dATW,求A,理想气体,GApV dG dApdVVdp,定温、可逆、W r 0, dApdV,(适用于W0时，气、
2、液、固体的定温、可逆的单纯 p,V 变化过程.),dGTVdp,理想气体:,液体、固体: G = Vp,2、由物理意义出发,求G,3、相变化过程A,G 的计算,(1)定温定压下可逆相变化过程(W =0),(2)不可逆相变化过程,Qp H TS,= 0,U = H -(pV),A = U - TS,= (H nRT) - TS = - nRT,设计可逆途径进行计算! 请仔细阅读 p81:例1-28。,定温过程 G=HTS A=UTS,= H - pV,即 A = W V,r= - nRT （凝聚相气相）, H nRT, 凝聚相 气相(理气) ,则 G,= =,4、化学变化过程A,G 的计算 (在
3、第四章中详细讨论),练习题： 有化学反应 CO2(g) + 4H2(g) =CH4(g) + 2H2O(l) 已知各物质在298.15K时下列数据: fHmy, Smy, Cp,my (自己查附录表) 求rHmy(298K), rHmy(350K) ; rUmy(298K) , rUmy(350K); rSmy(298K) , rSmy(350K) ; rGmy(298K) , rGmy(350K).,定温过程 G=HTS A=UTS,例1：1 mol H2(g) 在27定温膨胀，从50 dm3至100 dm3。求下列情况下，过程的Q，W，U，H，S及A， G 。 （1）可逆膨胀； （2）向真
4、空膨胀； （3）膨胀过程所作的功等于最大功的50 %。,典型例题,解：理想气体定温膨胀： U = 0，H = 0， Q = - W . 始终态相同，所有状态函数改变量相同。,（3）Q =W = 50 % Wr = 86444 J,（2）Q = 0，W = 0,A = G = T S,而功和热是过程量，数值与具体途径有关：,定温过程 G=HTS A=UTS,例2：将一小玻璃瓶放入真空容器中，瓶中已封入 1 mol液态水(100，1013 kPa)，真空容器恰好能容纳1 mol水蒸气(100，1013 kPa)。若保持整个系统的温度为100，将小瓶击破后，水全部气化为水蒸气。试计算此过程的Q，W，
5、U，S，A，G。 根据计算结果说明此过程是否可逆？ 用哪一个热力学函数作为判据？ 已知水在100、1013 kPa的摩尔气化焓为4064 kJmol1；设水蒸气为理想气体。,典型例题综合题:,AT W ， 故为不可逆过程。,由已知，得 H = 4064 kJ， W = 0 ；,U = H( pV )HpVgHnRT = ( 406418314373 103) kJ = 3754 kJ,A = UTS = ( 37544064 ) J =310 kJ,G = HTS = 0,Q = UW = U = 3754 kJ,解： 1 mol液态水(100，1013 kPa) 向真空蒸发，转变为同温同压下的水蒸气(100，1013 kPa)。,可设计 定温定压可逆相变化 过程实现。,温度为 200，体积为 20 dm3的1 mol 氧气，反抗恒定的1013 kPa外压进行绝热膨胀，直到气体的压力与外压平衡，设氧服从理想气体行为。 求终态温度 T2，U、H、S及气体在该过程中作功多少？,小 测 验,
