物理化学第二章ppt.ppt

第二章 热力学第一定律,热力学是物理化学的重要内容之一，其主要基础是热力学第一定律和热力学第二定律。,第一定律的本质是能量守恒，因而是定量研究各种形式能量转化的基础。如研究伴随着系统变化过程而与环境交换的热、功等。,2.1 热力学基本概念及术语,1.系统和环境,(1)系统的状态和状态函数 系统的状态:系统所处的样子。这里所说的状态指的是静止的系统内部的状态，即其热力学状态。纯物质单相系统：有各种宏观性质如 p,V,T,U,H,S,A,G 等。热力学用系统的所有性质来描述系统的状态。因此宏观性质也称为系统的状态函数。状态函数有如下特征：,2.系统的状态和状态函数,(i)对于一定量纯物质组成的均相系统，系统的任意宏观性质是另外两个独立的宏观性质的函数:Zf(x,y)，如,(ii)状态函数的改变量只决定于系统的始态和终态，而与变化的过程或途径无关。即,状态函数的改变量系统终态的函数值系统始态的函数值如 T=T2-T1,U=U2U1,(iii)状态函数的微变dX位全微分。全微分的积分与积分途径无关，即,以 V=f(p,T)为例,全微分为偏微分之和：,混合物的单相系统：除了两个上述性质之外，还与该相的组成有关。有n个相的系统：只有当系统的每个相的状态均确定之后，整个系统的状态才完全确定。,按其性质的数值是否与物质的量有关将宏观性质分为两类：强度量（强度性质）：与系统中所含物质的量无关，无加和性(如 p,T 等)；广度量（广度性质）：与系统中所含物质的量有关，有加和性(如n,V,U,H等),(2)广度量和强度量,物质性质分为广度性质和强度性质。前面提到的p,V,T,U,H,S,A,G 等 均为宏观性质。微观性质则是指原子、分子等粒子的结构、运动状况、它们之间的相互作用等等。宏观性质与微观性质有关，是微观粒子的综合体现。热力学中讨论的是系统的宏观性质，通常简称性质。,定义：系统在一定环境条件下，经足够长的时间，其各部分可观测到的宏观性质都不随时间而变，此后将系统隔离，系统的宏观性质仍不改变，此时系统所处的状态叫热力学平衡态。,热力学平衡态应同时具有：(i)热平衡：系统各部分T 相等；若不绝热,则T系统=T环境。(ii)力平衡：系统各部分p 相等；边界不相对位移。(iii)相平衡：系统各相长时间共存,组成和数量不随时间而变。(iv)化学平衡：即宏观上系统内的化学反应已经停止。,(3)热力学平衡态,3.过程与途径,(1)过程 过程：在一定环境条件下，系统由始态变化到终态的经过。途径：始态-终态 系统所经历的具体步骤的的总和。同一过程可以有很多不同的途径来实现。系统的变化过程分为：p,V,T 变化过程,相变化过程,化学变化过程。,(i）恒温过程 T1=T2 Tamb 过程中温度恒定。(ii)恒压过程 p1p2pamb 过程中压力恒定。(iii)恒容过程 V1=V2 过程中体积保持恒定。(iv)绝热过程 Q0 仅可能有功的能量传递形式。(v)循环过程 所有状态函数改变量为零,如 p0，T0，U0。,(2)几种主要的p,V,T变化过程,(vi)对抗恒定外压过程 pamb常数。,(vii)自由膨胀过程(向真空膨胀过程)。如图1-1所示，,2.2 热力学第一定律,热和功是系统状态发生状态发生变化的过程中，系统与环境间交换能量的两种方式。它们的值除与系统的始末状态有关外，还与变化的途径有关，他们不是状态函数，也不能说某一状态具有多少热和功，只能说系统由一状态变化到另一状态时吸收或放出了多少热，作了多少功。它们的微小变化不能用全微分的形式表示。,热力学第一定律的本质是能量守恒定律。它表示系统的热力学状态发生变化时系统的热力学能与过程的热与功。,1.热定义：,Q 0 系统从环境吸热，Q 0 系统向环境放热。,Q不是状态函数,不能以全微分表示,微小变化过程的热,用Q 表示,不能用dQ。,热 由于系统与环境间温度差的存在而引起的能量传递形式。用符号Q 表示。单位：J,只知始末态，而不知变化的具体途径，无法计算过程的热，也不能假设途径来求算过程的实际热。,2.功定义：,W 0 环境对系统作功(环境以功的形式失去能量)，W 0 系统对环境作功(环境以功的形式得到能量)。,W不是状态函数,不能以全微分表示,用W表示,不能用dW。,功 由于系统与环境间压力差或其它机电“力”的存在引起的能量传递形式。用符号W 表示。单位：J,同热一样，只知始末态，而不知变化的具体途径，无法计算过程的功，也不能假设途径来求算过程的实际功。,2.1体积功的计算,如图1-3所示，截面积：A；环境压力：pamb；位移：dl，系统体积改变dV。环境作的功W。,(1)定容过程的功,dV0,W0,(2)自由膨胀过程,或如图1-1,作为整个系统,pamb0，,W0。,(3)对抗恒定外压过程,例2.2.1 始态T=300K,p1=150kPa的某理想气体，n=2mol,经过下述两不同途径等温膨胀到同样的末态，其p2=50kPa。求两途径的体积功。(1)反抗50kPa的恒外压一次膨胀到末态；(2)先反抗100kPa的恒外压膨胀到中间平衡态，再反抗50kPa恒外压膨胀到末态。,解(1),图1-6 焦耳的一系列实验,结论：无论以何种方式，无论直接或分成几个步骤，使一个绝热封闭系统从某一始态变到某一终态，所需的功是一定的。这个功只与系统的始态和终态有关。,状态函数U(U1)(U2),U 热力学能,绝热封闭系统,焦耳的一系列实验,使水温升高1所需的绝热功W 水的物质的量，即U与物质的量有关，U 是一广度性质。,对热力学能的理解：,宏观：热力学能是一个状态函数，是广延性质，具有能量的含义。单位为J.微观：热力学能可理解为是系统内部所有粒子所具有的动能、粒子间相互作用的势能以及粒子内部的动能和势能的总和，它不包括系统整体的动能和势能。在某状态下的绝对值无法确定。,对封闭系统当系统与环境同时有功W及热Q交换时，则 U=U2U1=Q+W 或 UQW,微小的变化 dUQW,热力学第一定律的实质 能量守恒。,式（1-10）及（1-11）即为封闭系统的热力学第一定律的数学表达式。热力学第一定律文字表述：封闭系统发生状态变化时其热力学能的改变量等于变化过程中环境传递给系统的热及功的总和。,2.热力学第一定律,2.3 定容热、定压热及焓,1 恒容热 QV,QVU 或 QVdU（封闭，dV=0,W 0),式表明：在恒容且W0的过程中，封闭系统从环境吸的热在量值上等于系统热力学能的增加。,定义：系统在恒容且W 0 的过程中与环境交换的热,因为恒容，所以dV=0,dW=0由热力学第一定律可知：,2 恒压热及焓,恒压热 Qp定义：系统进行恒压，且W 0 的过程中与环境交换的 热。,恒压过程中，WpambV若 W0，U=QppambV即 U2U1=Qp pamb(V2V1)因 p1=p2=pamb所以 U2U1=Qp(p2 V2p1V1)或 Qp=(U2p2 V2)(U1p1V1)=(UpV),Qp=(U2p2 V2)(U1p1V1)=(UpV),则Qp=H 或 Qp=dH(封闭，定压，W=0),H 焓。,式(1-15)表明：在定压及W 0 的过程中，封闭系统从环境所吸收的热在量值上等于系统焓的增加。,从焓的定义式可看出焓有以下特征：,焓是状态函数，是广延性质，与热力学能有相同的量纲。一个过程焓的增量H,只表示系统始末态的U+PV 之差。仅在定压W=0的过程中，封闭系统的热Qp=H。系统在某状态下焓的绝对值不能确定。,4.Qv=U，Qp=H两关系式的意义,热虽不是状态函数，但因Qv=U，Qp=H，所以恒容热与恒压热不再与途径有关。,盖斯定律:一确定的化学反应的恒容热或恒压热只取决于过程的始、末状态，而与中间经过的途径无关。,rHm y(T)=rHm,1 y(T)rHm,2 y(T)即Q1+Q2=Q,2.4 热容,恒容变温过程、恒压变温过程,1.热容,(1)定义：系统在给定条件下(定压或定容)及W0，无相变化，无化学变化时,升高单位热力学温度时所吸收的热。以符号C表示。,摩尔热容,质量定压热容,质量定容热容,质量热容,C p,m=Mcp,(3)摩尔定压热容与温度关系的经验式,(2)摩尔定压热容与压力关系式,平均摩尔定压热容,注意：在不同温度范围内，物质的平均摩尔定压热容不同。,对凝聚态及理想气体,（4）Cp,m与CV,m的关系,再由,定压下,代入式(1-26)，得,Cp，mCV，m=R 或 CpCV=nR,理想气体的(Cp，mCV，m)是常数,在常温下，对单原子理想气体，Cp，m=CV，m=，对双原子理想气体，Cp，m=CV，m=,对于由于B,C,形成的理想气体混合物，其摩尔热容可按下式计算,对同一物质,2.气体恒容变温过程,气体恒容从T1变温到T2的过程，因非体积功等于零，,恒容过程：W=0,对理想气体，故,3.气体恒压变温过程,气体恒压从T1变温到T2的过程，因非体积功等于零，,恒压过程：W=,对理想气体，故,4.凝聚态物质变温过程,凝聚态恒压变温过程：,此过程,并且对于凝聚态变温过程，只要压力变化不大，仍按恒压处理，或因为体积变化不大（PV）0所以H U。,尽管凝聚态物质变温过程体积变化很小，也绝不能认为是恒容过程。即QU；,例 2.4.1,容积为0.1m3的恒容容器中有4molAr(g)及2molCu(s)，始态温度0。今将此系统加热至100，求过程的Q、W、U和H。已知:Ar(g)和Cu(s)在25 的摩尔定压热容Cp,m分别为20.786Jmol-1K-1和24.435J mol-1K-1。假设其不随温度变化。,解：过程恒容 W=0,一定量组成不变的单相系统的热力学能是两个变量的函数,如变量选作T、V,则,U=f(T，V),2.5 焦尔实验，理想气体的热力学能、焓,1.焦耳实验(空气向真空膨胀）,分析：空气自由膨胀，W0；水温T 不变，空气温度不变，Q0；,由UQW 得 U0。,2.焦耳实验的讨论，理想气体的热力学能,因为dT=0,dU=0,微观上看,对于定量、定组成气体的简单PVT变化，U的改变仅是分子动能和势能的改变。而理想气体无分子间力，U只由分子动能决定。由此可以理解,pVT 变化中,理想气体温度不变时，无论体积及压力如何改变，其热力学能不变。也就是说理想气体的热力学能仅是温度的函数。,3.理想气体的焓只是温度的函数,HUpV,Hf（T）,（理想气体的变温过程）,（理想气体的恒压变温过程）,例2.5.1:绝热恒容的密闭容器中有一绝热耐压隔板,隔板两侧分别有3mol、0、50kPa的单原子理想气体A及7mol、100、150kPa的双原子理想气体B。今设法将隔板去掉，两种气体自动混合达到平衡态。求末态的T，p和H，U,解：,因过程绝热恒容，W=0 QV=U=0,带活塞的绝热汽缸中有4mol某双原子理想气体。始态温度t1=25，压力p1=100kPa。今将活塞外环境压力从100kPa突然降低到50kPa，求末态温度t2及过程的W、H，U,例 2.5.2,解：,因过程绝热，Q=0 W=U=nCV,m(T2-T1),因过程恒外压，pamb=p2;故 W=pamb(V2-V1)=nCV,m(T2-T1),T2=255.56K,W=U=nCV,m(T2-T1)=-3.541kJ,H=nCp,m(T2-T1)=-4.958kJ,2.6 气体可逆膨胀压缩过程、理想气体绝热可逆过程方程式,可逆过程,定义：将推动力无限小，系统内部及系统与环境间在一系列无限接近于平衡的条件下进行的过程称为可逆过程。,可逆过程与热力学平衡态的区别：热力学平衡态是一种状态，它不随时间而变。可逆过程是一个过程，只是在瞬间可近似看作一种平衡态，长时间的结果是系统从一个状态过度到另一种状态。,1.可逆传热过程,2.气体可逆膨胀压缩过程,定温膨胀过程的不同途径,可逆过程具有下列特点：(i)在整个过程中，推动力无限小，其间经过一系列平衡态，过程的进展无限缓慢；,(ii)系统和环境能够由终态，沿着原来的途径从相反方向 步步回复，直到都恢复原来的状态。,(iii)可逆过程系统对环境作最大功（环境对系统作最小功）。,说明：可逆过程是一种理想过程，实际发生的过程应当在有限时间内发生有限的状态变化，如气体自由膨胀过程等，而可以过程无限慢。但热力学是不考虑时间的，所以可逆过程还是一种热力学过程。我们可以把一些无限接近于可逆过程的过程当作可逆过程：如无限接近于相平衡条件下的相变以及无限接近于化学平衡的化学变化。,3 理想气体恒温可逆过程,恒温可逆过程的体积功,因为 psup,对于理想气体的可逆膨胀（压缩）,由pVnRT，则,对于理想气体定温可逆膨胀（压缩),T 为恒量，则,所以 WpsudVpdV,理想气体恒温过程,4.理想气体的绝热过程(i)理想气体绝热过程的基本公式,理想气体单纯p，V，T 变化,dUCVdT,所以,若视CV，m为常数,W=Un CV，m(T2T1),无论绝热过程是否可逆，上式均成立。,(ii)理想气体绝热可逆过程方程式,dUW，若W0则,CVdTpsudV,可逆过程,psup，又,所以,又CpCVnR,代入上式，得,即,或 TV-1=常数,上述三式应用条件：封闭系统，W0，理想气体，绝热，可逆过程。,热容比。,(iii)理想气体绝热可逆过程的体积功,例2.6.1某双原子理想气体4mol，从始态p1=50kPa，V1=160dm3经绝热可逆压缩到末态压力p2=200kPa，求末态温度T2及过程的W，H，U。,解：,先求出始态温度和末态温度：,根据理想气体绝热可逆过程方程求末态温度：,例2.6.2带活塞的绝热汽缸中有4mol某双原子理想气体。始态温度t1=25，压力p1=100kPa。今将活塞外环境压力从100kPa突然降低到50kPa，求末态温度t2及过程的W、H，U,2.7 相变焓,1.相变热Q及相变焓H,相变化：系统中的同一种物质在不同相之间的转变。(包括气化、冷凝、熔化、凝固、升华、凝华以及晶型转化等),定温、定压，W=0 时,相变焓:蒸发焓:vapH m 熔化焓:fusH m 升华焓:subH m 晶型转变焓:trsH m,相变热等于相变焓,相变热：相变化过程中吸收或放出的热。,B()B(),H()H(),（2）相变化过程的体积功及U,Wp(VV),为气相，为凝聚相(液相或固相),V V，WpV,气相为理想气体时 WpVnRT,UH p(VV）,UHpV,UHnRT,例2.7.1,3.5molH2O(l)于恒定101.325kPa下由t1=25升温并全部蒸发成为t2=100的H2O(g)。求过程的热Q和系统的 U。已知：100时水的摩尔蒸发焓为40.668kJmol-1。水在25-100之间的平均定压摩尔热容为75.6Jmol-1K-1。,例2.7.2 在100的恒温槽中有一容积恒定为50dm3的真空容器，容器内底部有一小玻璃瓶，瓶中有液体水50g。现将小瓶打破，水蒸发至平衡态，求过程的Q、W、U、H。已知：100时水的饱和蒸气压为101.325kPa，在此条件下水的摩尔蒸发焓40.668kJmol-1。,解：,设有物质的量为n的H2O(l)蒸发成H2O(g),则,2.相变焓与温度的关系,注：,例2.7.2,求2mol80、101.325kPa下的水汽化为同温同压下水蒸气时的Q、W、U、H。已知：100时水的饱和蒸气压为101.325kPa，在此条件下水的摩尔蒸发焓40.668kJmol-1。水和水蒸气的在25-100之间的平均定压摩尔热容分别为75.75Jmol-1K-1和33.76Jmol-1K-1,例2.7.3,200mol 25的液态邻二甲苯恒定于常压下在蒸发器中蒸发，成为170的邻二甲苯蒸气。已知：邻二甲苯在常压下的正常沸点为144.4时的摩尔蒸发焓36.6kJmol-1，液相及气相邻二甲苯的摩尔定压热容近似为常数，分别为0.203kJmol-1K-1和0.160kJmol-1K-1。试求上述蒸发过程的恒压热Qp。,2.8 化学反应焓 1.化学计量数 aA+bB=yY+zZ 可简写成 0=BB,B B的化学计量数，量纲一的量，单位为1。A=a，B=b，Y=y,Z=z,设nB、nB,0分别为反应前(=0)、后(=)B的物质的量,2.反应进度,3.摩尔反应焓变和摩尔热力学能变,反应的摩尔热力学能变,反应的摩尔焓变,单位为“Jmol-1”或“kJmol-1”,若反应物和产物不处于纯态，则应有,（1）物质的热力学标准态的规定,按GB3102.8-93中的规定，标准状态时的压力标准压力 py100kPa,气体的标准态：不管纯气体B还是气体混合物中的组分B，都是温度T，压力p y 下并表现出理想气体特性的气体纯物质B的(假想)状态；,液体(或固体)的标准态：不管纯液体B还是液体混合物中的组分B，都是温度T，压力py下液体(或固体)纯物质B的状态。,注意：热力学标准态的温度T是任意的。不过，许多物质的热力学标准态时的热数据是在T298.15K下求得的。,4.标准摩尔反应焓变,Hm y(B,相态,T)参与反应的物质B(反应物及生成物)单独存在，各自温度为T、压力为p y下的摩尔焓。,对反应 aAb B yYzZ则有 rHm y(T)=yHm y(Y,T)z Hm y(Z,T)a Hm y(A,T)b Hm y(B,T),以上式子没有实际计算意义，仅是反应的标准摩尔焓变的定义式。,5.Qp,m与Qv,m,设有一恒温化学反应分别在恒压且W0、恒容且W0条件下进行1mol反应进度,rU m rU m TU m rH m rU m+pV,其中V为恒压下进行1mol反应进度时产物与反应物体积之差。,rH mrU m TU m+pV,即 Qp,mQv,mTU m+pV,对于理想气体，TU m=0；对凝聚相恒容与恒压过程末态压力变化不大时，可忽略压力对热力学能的影响，于是TU m=0,又因为凝聚相与气相相比所引起的体积变化可忽略，故恒压下进行1mol 反应进度的V只考虑气态物质，当气体按理想气体处理时，pV=RT B(g),Qp,mQv,m RT B(g),Qp,mQv,mpV,(i)fHmy(B,T)的定义,例如 fHmy（CH3OH，l，298.15K）C（石墨，298.15K，py）2H2（g，298.15K，py）O2（g，298.15K，p y）CH3OH（l，298.15K，p y）,标准参考态时最稳定单质的标准摩尔生成焓，在任何温度T 时均为零。例如 fHmy(C，石墨，T）0。,由教材和手册中可查得B的fHmy（B，298.15K）数据(见本书附录)。,B物质标准摩尔生成焓：一定温度下由热力学稳定单质生成化学计量数B=1的物质B的标准摩尔反应焓。,2.9 标准摩尔反应焓rHmy(T)的计算,1.标准摩尔生成焓变fHmy(B,T),(ii)由fHmy(B,T)计算rHmy（T）,如对反应 aA(g)b B(g)yY(g)zZ(s)r Hmy(298.15K)=yf Hmy(Y,g,298.15K)zf H my(Z,s,298.15K)af H my(A,g,298.15K)bf Hmy(B,s,298.15K),r Hmy(T)=Bf Hmy(B,T)或 r Hmy(298.15K)=Bf Hmy(B,298.15K),2.由物质B的标准摩尔燃烧焓cHmy(B,T)计算rHmy(T),(i)物质B的标准摩尔燃烧焓cH my(B,T)的定义,标准摩尔燃烧焓:在温度T下，化学反应方程式中B的化学计量数B-1时，B与氧气进行完全燃烧反应生成规定的产物时的标准摩尔焓变。,标准状态下的H2O(l)，CO2(g)的标准摩尔燃烧焓，在任何温度T 时均为零。,f H m y CO2(g),T=c H m yC(石墨),T,(ii)由c H my(B,T)计算r H my(T),r H my(298.15K)y c H my(Y，s，298.15K)z c H my(Z,g，298.15K)a c H my(A，s，298.15K)b c H my(B，g，298.15K),r H my(T)Bc H my(B,T)（1-50）,如对反应 aA(s)b B(g)yY(s)zZ(g),例2.9.1,已知25时，乙醇的标准摩尔燃烧焓为-1366.8 kJ/mol，求乙醇在25时的标准摩尔生成焓。,解：乙醇的燃烧反应为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l),根据定义此反应的标准摩尔反应焓等于乙醇的标准摩尔燃烧焓:即,此反应的标准摩尔反应焓同样可以用参与反应的各物质的生成焓数据计算，即,4.标准摩尔反应焓与温度的关系-基希霍夫公式,r H my(T1)=H 1 y H 2 y r H my(T2)H 3 y H 4 y,因为,式（1-52）中B Cp,m(B)=yCp,m（Y）zCp,m（Z）aCp,m（A）bCp,m（B）,若T2T，T1298.15K，则(1-52）变为,式(1-52）及(1-53）叫基希霍夫（Kirchhoff)公式。,式（1-53）应用于反应过程中没有相变化的情况。,（1-53）,（1-52）,5.非恒温反应过程热的计算举例,在极限情况下，若燃烧爆炸反应几乎是瞬时完成，可以认为系统与环境之间是绝热的。产物的温度可以达到最高。,恒压燃烧反应所能达到的最高温度称为最高火焰温度，恒容爆炸反应，在产物达到最高温度时，系统内的压力也达到最大。因此计算最高火焰温度，爆炸反应的最高温度和最大压力，有着重要的理论及实际意义。,计算恒压燃烧反应的最高火焰温度的依据是,计算恒容爆炸反应的最高温度的依据是,例2.9.2,氢气与过量50%的空气混合物置于密闭恒容容器中，始态温度25，压力100kPa。将氢气点燃，反应瞬间完成后，求系统所能达到的最高温度和压力。空气组成Y(O2)=0.21，Y(N2)=H2O(g)的标准摩尔生成焓分别为-241.830kJ/mol,各气体的平均摩尔定容热容Jmol-1K-1分别为:O2(g)25.1;N2(g)25.1;H2O(g)37.66。假定气体适用理想气体状态方程。,解：根据题意，该反应为绝热恒容、非体积功为零的反应，U=0,H2(g)+O2(g)+N2(g)T1=298.15K p1=100 kPa,H2O g)+O2(g)+N2(g)T2=?p2=?,反应始态：n(H2)=1mol；n(O2)=0.75mol；n(N2)=2.8214mol反应末态：n(H2O)=1mol；n(O2)=0.25mol；n(N2)=2.8214mol,Q=0;dV=0;W=0,H2O g)+O2(g)+N2(g)T3=298.15K p3=100kPa,U=0,H1U1,H2U2,U=U1+U2=H1-(pV)+U2,U=U1+U2=0,2.10 节流过程与焦耳汤姆生实验,Joule-Thomson效应，节流过程，如图所示,1.焦耳汤姆生实验,3.焦汤系数,定义,因为 p0，所以 J-T0，流体节流后 温度升高；J-T0，流体节流后 温度下降；J-T0，流体节流后 温度不变。,是在等焓的情况下，节流过程中温度随压力的变化率。,1.热力学第一定律,UQW 或 dUQW（封闭）,热力学第一定律文字表述：,封闭系统发生状态变化时其热力学能的改变量等于变化过程中环境传递给系统的热及功的总和。,小结,2.体积功的计算,（1）定容过程、气体的自由膨胀过程,（2）对抗恒外压过程,W=0,W=Pamb(V2 V1),（3）可逆过程的体积功,对于理想气体定温可逆过程,则,（4）绝热过程的体积功,W=U,几种特殊过程体积功的计算,c.液体、固体 在恒压及压力变化不大时的简单 PVT变化。,3.U、H的计算,另外，U 的计算还可以用 UQW 由功和热来求。H的计算还可以用定义式 来求。,a.理想气体的简单 PVT变化,b.真实气体的简单 PVT变化,4、热的计算,由热力学第一定律求解 Q U W,几种特殊过程的热：,（1）封闭系统，定容且非体积功为零,QVU 或 QVdU（封闭，dV=0,W 0),则Qp=H 或 Qp=dH(封闭，定压，W=0)（1-15）,（2）封闭系统，定压且非体积功为零,(3)绝热过程 Q=0,5、热力学第一定律在简单 PVT变化中的应用,理想气体的热力学能U 只是温度的函数。Uf（T）,理想气体的焓只是温度的函数,Hf（T）,理想气体的(Cp，mCV，m)是常数,Cp，mCV，m=R 或 CpCV=nR,理想气体绝热可逆过程方程式,6、热力学第一定律在相变化中的应用,（1）相变热Q及相变焓H,定温、定压，W=0 时,相变热,（2）相变化过程的体积功及U,Wp(VV)（1-40）,UH p(VV）（1-41）,为气相，为凝聚相(液相或固相),V V，WpV,UHpV,气相为理想气体时 WpVnRT（1-42）,7、反应的标准摩尔焓变rHmy(T)的计算,由物质B的标准摩尔生成焓变fHmy(B,相态,T)计算rHmy(T),r Hmy(T)=Bf Hmy(B,相态,T)（1-48）,得 r H my(T)Bc H my(B,T)（1-50）,由物质B的标准摩尔燃烧焓cHmy(B,相态,T)计算rHmy(T),反应的标准摩尔焓与温度的关系,盖斯定律,rHm y(T)=rHm,1 y(T)rHm,2 y(T),8、节流过程的特点及焦汤系数,节流过程的特点：H2H1,