第一章热力学第一定律
一、基本概念
系统与环境,状态与状态函数,广度性质与强度性质,过程与途径,热与功,内能与焓。
二、基本定律 热力学第一定律:ΔU=Q+W。
三、基本关系式1、体积功的计算 δW= -p外dV
恒外压过程:W= -p外ΔV
定温可逆过程(理想气体):W=nRT
2、热效应、焓:等容热:QV =ΔU(封闭系统不作其他功)
等压热:Qp =ΔH(封闭系统不作其他功)
焓的定义:H=U+pV ; ΔH=ΔU+Δ(pV)
焓与温度的关系:ΔH=
3、等压热容与等容热容:热容定义:;
定压热容与定容热容的关系:
热容与温度的关系:Cp,m=a+bT+cT2
四、第一定律的应用
1、理想气体状态变化
等温过程:ΔU=0 ; ΔH=0 ; W=-Q=p外dV
等容过程:W=0 ; Q=ΔU= ; ΔH=
等压过程:W=-peΔV ; Q=ΔH= ; ΔU=
可逆绝热过程:Q=0 ; 利用p1V1γ=p2V2γ求出T2,
W=ΔU=;ΔH=
CV(㏑T2-㏑T1)=nR(㏑V1-㏑V2)(T与V的关系)
Cp(㏑T2-㏑T1)=nR(㏑P2-㏑P1) (T与P的关系)
不可逆绝热过程:Q=0 ;
利用CV(T2-T1)=-p外(V2-V1)求出T2,
W=ΔU=;ΔH=
2、相变化 可逆相变化:ΔH=Q=nΔH;
W=-p(V2-V1)=-pVg=-nRT ; ΔU=Q+W
3、实际气体节流膨胀:焦耳-汤姆逊系数:μJ-T(理想气体在定焓过程中温度不变,故其值为0;其为正值,则随p降低气体T降低;反之亦然)
4、热化学
标准摩尔生成焓:在标准压力和指定温度下,由最稳定的单质生成单位物质的量某物质的定压反应热(各种稳定单质在任意温度下的生成焓值为0)
…… …… 余下全文