物理化学热力学第一定律总结

热一定律总结 一、 通用公式 ΔU = Q + W 绝热: Q = 0,ΔU = W 恒容(W ’=0):W = 0,ΔU = Q V 恒压(W ’=0):W =-p ΔV =-Δ(pV ),ΔU = Q -Δ(pV ) → ΔH = Q p 恒容+绝热(W ’=0) :ΔU = 0 恒压+绝热(W ’=0) :ΔH = 0 焓的定义式:H = U + pV → ΔH = ΔU + Δ(pV ) 典型例 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 :3.11思考题第3题,第4题。 二、 理想气体的单纯pVT 变化 恒温:ΔU = ΔH = 0 变温: 或 或 如恒容,ΔU = Q ,否则不一定相等。如恒压,ΔH = Q ,否则不一定相等。 C p , m – C V , m = R 双原子理想气体:C p , m = 7R /2, C V , m = 5R /2 单原子理想气体:C p , m = 5R /2, C V , m = 3R /2 典型例题:3.18思考题第2,3,4题 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 2.18、2.19 三、 凝聚态物质的ΔU 和ΔH 只和温度有关 或 典型例题:书2.15 ΔU = n C V , m d T T 2 T 1 ∫ ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫ ΔU = nC V , m (T 2-T 1) ΔH = nC p, m (T 2-T 1) ΔU ≈ ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫ ΔU ≈ ΔH = nC p, m (T 2-T 1) 四、可逆相变(一定温度T 和对应的p 下的相变,是恒压过程) ΔU ≈ ΔH –ΔnRT (Δn :气体摩尔数的变化量。如凝聚态物质之间相变,如熔化、凝固、转晶等,则Δn = 0,ΔU ≈ ΔH 。 101.325 kPa 及其对应温度下的相变可以查 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 。 其它温度下的相变要 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 状态函数 不管是理想气体或凝聚态物质,ΔH 1和ΔH 3均仅为温度的函数,可以直接用C p,m 计算。 或 典型例题:3.18作业题第3题 五、化学反应焓的计算 其他温度:状态函数法 Δ H m (T ) = ΔH 1 +Δ H m (T 0) + ΔH 3 α β β α Δ H m (T ) α ΔH 1 ΔH 3 Δ H m (T 0) α β 可逆相变 298.15 K: ΔH = Q p = n Δ H m α β Δr H m ? =Δf H ?(生) – Δf H ?(反) = y Δf H m ?(Y) + z Δf H m ?(Z) – a Δf H m ?(A) – b Δf H m ?(B) Δr H m ? =Δc H ?(反) – Δc H ?(生) = a Δc H m ?(A) + b Δc H m ?(B) –y Δc H m ?(Y) – z Δc H m ?(Z) ΔH = p, m (T 2-T 1) ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫ ΔU 和ΔH 的关系:ΔU = ΔH –ΔnRT (Δn :气体摩尔数的变化量。) 典型例题:3.25思考题第2题 典型例题:见本总结“十、状态函数法。典型例题第3题” 六、体积功的计算 通式:δW = -p amb ·d V 恒外压:W = -p amb ·(V 2-V 1) 恒温可逆(可逆说明p amb = p ):W = nRT ·ln(p 2/p 1) = -nRT ·ln(V 2/V 1) 绝热可逆:pV γ= 常数(γ = C p , m /C V , m )。 利用此式求出末态温度T 2,则W =ΔU = nC V , m (T 2 – T 1) 或:W = (p 2V 2 – p 1V 1)/( γ–1) 典型例题: 书2.38,3.25作业第1题 七、p -V 图 斜率大小:绝热可逆线 > 恒温线 典型例题: ΔH (T ) Δr H m (298.15 K) ΔH 1 ΔH 3 如图,A→B和A→C均为理想气体变化过程,若 B、C在同一条绝热线上,那么?U AB与?U AC的关系是: (A) ?U AB> ?U AC;(B) ?U AB< ?U AC; (C) ?U AB= ?U AC; (D) 无法比较两者大小。 八、可逆过程 可逆膨胀,系统对环境做最大功(因为膨胀意味着p amb≤p,可逆时p amb取到最大值p);可逆压缩,环境对系统做最小功。 典型例题: 1 mol理想气体等温(313 K)膨胀过程中从热源吸热600 J,所做的功仅是变到相 同终态时最大功的1/10,则气体膨胀至终态时,体积是原来的___倍。 九、求火焰最高温度:Q p = 0, ΔH = 0 求爆炸最高温度、最高压力:Q V = 0, W = 0 ΔU = 0 典型例题:见本总结“十、状态函数法。典型例题第3题” 十、状态函数法(重要!) 设计途径计算系统由始态到终态,状态函数的变化量。 典型例题: 1、将373.15K及0.5pΘ的水汽100 dm3,可逆恒温压缩到10 dm3,试计算此过程 的W,Q和ΔU。 2、1mol理想气体由2atm、10L时恒容升温,使压力到20 atm。再恒压压缩至体 积为1L。求整个过程的W、Q、ΔU和ΔH。 3、298K时,1 mol H2(g)在10 mol O2(g)中燃烧 H2(g) + 10O2(g) = H2O(g) + 9.5O2(g) 已知水蒸气的生成热Δr H m?(H2O, g) = -242.67 kJ·mol-1, C p,m(H2) = C p,m(O2) = 27.20 J·K-1·mol-1, C p,m(H2O) = 31.38 J·K-1·mol-1. a)求298 K时燃烧反应的Δc U m; b)求498 K时燃烧反应的Δc H m; c)若反应起始温度为298 K,求在一个密封氧弹中绝热爆炸的最高温度。 十、了解节流膨胀的过程并了解节流膨胀是绝热、恒焓过程 典型例题: 1、理想气体经过节流膨胀后,热力学能____(升高,降低,不变) 2、非理想气体的节流膨胀过程中,下列哪一种描述是正确的: (A) Q = 0,?H = 0,?p < 0 ; (B) Q = 0,?H < 0,?p < 0 ; (C) Q > 0,?H = 0,?p < 0 ; (D) Q < 0,?H = 0,?p < 0 。 十一、其他重要概念 如系统与环境,状态函数,平衡态,生成焓,燃烧焓,可逆过程等,无法一一列举 典型例题: 1、书2.21 2、体系内热力学能变化为零的过程有: (A) 等温等压下的可逆相变过程 (B) 理想气体的绝热膨胀过程 (C) 不同理想气体在等温等压下的混合过程 (D) 恒容绝热体系的任何过程 十二、本章重要英语单词 system 系统surroundings 环境 state function 状态函数equilibrium 平衡态 open/closed/isolated system 开放/封闭/隔离系统 work 功heat 热energy 能量 expansion/non-expansion work 体积功/非体积功 free expansion 自由膨胀vacuum 真空 thermodynamic energy/internal energy 热力学/内能 perpetual motion machine 永动机 The First Law of Thermodynamics热力学第一定律 heat supplied at constant volume/pressure 恒容热/恒压热 adiabatic 绝热的diathermic 导热的exothermic/endothermic 放热的/吸热的isothermal 等温的isobaric 等压的 heat capacity 热容 heat capacity at constant volume/pressure 定容热容/定压热容 enthalpy 焓 condensed matter 凝聚态物质 phase change 相变sublimation 升华vaporization 蒸发fusion 熔化reaction/formation/combustion enthalpy反应焓/生成焓/燃烧焓 extent of reaction 反应进度Kirchhoff’s Law 基希霍夫公式reversible process 可逆过程 Joule-Thomson expansion 焦耳-汤姆逊膨胀/节流膨胀isenthalpic 恒焓的