物理化学第2章 化学热力学基础.doc

物理化学第2章 化学热力学基础.doc

ID:51384838

大小:286.50 KB

页数:20页

时间:2020-03-23

物理化学第2章 化学热力学基础.doc_第1页
物理化学第2章 化学热力学基础.doc_第2页
物理化学第2章 化学热力学基础.doc_第3页
物理化学第2章 化学热力学基础.doc_第4页
物理化学第2章 化学热力学基础.doc_第5页
资源描述:

《物理化学第2章 化学热力学基础.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库

1、第二章化学热力学基础(22学时)教学目的:掌握热力学的相关概念及热力学三个定律所研究的内容,从而能计算各种不同过程中能最的变化,能够利用爛变、吉布斯函数变化值判断相变化过程、化学变化过程进行的方向。教学重点:利用热力学第一定律、第二定律解决相关问题的方法。教学难点:焰、爛、吉和斯函数的存在意义;各种判据的使用。第一节热力学第一定律%1.热力学基本概念1.系统和环境2.系统的状态和状态函数%1•状态函数分为两类(1)强度性质——与系统屮所含物质的量无关,无加和性(如P,T筹);(2)广度性质——与系统中所含物质的量有关,有加和性(如V,U,H筹)。%1•状态函数的特征当系

2、统的状态变化时,状态函数的值也要发生变化,但其改变量的人小,即其在过程终态与过程始态时的差值,只决定于系统的始态和终态,而与变化的过程或途径无关。3、偏微分和全微分在描述系统状态变化上的应用若Z二f(x、y),贝U其全微分为dZ二4、热力学平衡态5、系统的变化过程与途径%1、p,V,T变化过程%1、相变化过程%1、化学变化过程与反应进度=如(0)+1/詁,所以E-反应进度,其SI单位为mol。5%1.热与功1、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,称为热。热以符号Q表示,单位为J。规定Q>0表示系统从环境吸收热量,Q<0表示系统向环境放出热量。2、功除了热

3、以外,在系统和环境ZI'可其它的能量传递形式统称为“功”,单位为J。功以符号W表示。规定W>0表示系统从环境屮得到功,WV0表示系统对环境作功。功也是与过程有关的量,它不是状态函数。功可分为体积功和非体积功(川W表示),对微小变化过程的功以表示。3、体积功的计算环境作的功(即外力作的功"W为,则=-psudV三•可逆过程与可逆过程的功1、准静态过程系统由始态到终态的过程是由一连出无限接近于平衡的状态构成,则这样的过程称为准静态过程。2、可逆过程热力学可逆过程具有下列儿个特点:(1)在整个过程屮系统内部无限接近于平衡;(2)在整个过程屮,系统与环境的相互作川无限接近于平衡

4、,因此过程的进展无限缓慢;环境的温度、压力分别与系统的温度、压力相差其微,可以看作相等。(3)系统和环境能够由终态,沿着原來的途径从相反方向步步恢复,直到都恢复到原來的状态。4、可逆过程的体积功可逆过程的体积功:W=对于理想气体,W=—『pdV=-『^-dV四•热力学能和热力学第一定律状态函数U,称之为热力学能,单位为J。U是一广度性质。根据能量守恒,必有AU=Q+W(封闭)对于微小的变化dU=§Q+§W(封闭)文字上可表述为: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屮环境与系统传递的热及功的总和。第二节恒容热、恒压热和皓%1.恒容热恒容热用表示。Qv=At

5、/,在恒容且『=0的过程屮,封闭系统从环境吸收的热等于系统热力学能的增加。%1.恒压热及焙恒压热川0“表示。AW=Qp,在恒压及刖=0的过程屮,封闭系统从环境所吸收的热等于系统焙的增加。焙是状态函数,它等于U+pV,是广度性质,与热力学能有相同的量纲。%1.Qv=△(/及0,=AW两关系式的意义%1.恒容热与恒压热的计算1、热容%1、平均热容7QQc==t2-t}at%1、(真)热容dT热容值与系统小物质最的多少有关,常用的有质最热容(比热)和摩尔热容,在化V热力学中多采用摩尔热容。(1)摩尔热容CV,Q虽」等亠瓠CpISQP(2)摩尔热容与温度关系的经验式Cnm-p、

6、m=a+bT+cT2或C“=a+M+cT~22、理想气体的热力学能、熔及热容①、理想气体的热力学能只是温度的函数由焦耳实验得到如卜结论:物质的最不变(组成及量不变)时,理想气体的热力淫能只是温度的函数。用数洋式可表述为U焦耳的结论应只适用于理想气体。②、理想气休的恰只是温度的函数川数学式表述为:II=f(T)%1、理想气体的热容比cp-Cv=nR热容比仏=卩第三节热力学第一定律的应用%1.热力学第一定律在单纯PVT变化中的应用1、理想气休任何单纯pVT变化的AU,计算U=^nCVm(T)dTAH十5(门〃2、理想气体的绝热过程%1、理想气体绝热过程的基本公式^U=W=

7、nCv^T2-T})%1、理想气体绝热可逆过程方程式TV=常数:pV^=常数;Pp"=常数%1、理想气体绝热可逆过程的体积功3、液体和固体在单纯pVT过程屮的相关计算凝聚态物质变温过程的熔变计算式为:AH我nC“(T)dT公式不仅适用于恒压变温过程,也适用于压力变化不人的变温过程。变温过程的热为:2=AH=pnCpm(T)dT(凝聚态物质)I%1.热力学第一定律在相变过程中的应用在相变过程屮,系统与环境交换的热量称为相变热。由于相变通常是在一定温度和压力下进行的,并且不作非体积功,故这时的相变热等于相变熔。计算此类过程系统与环境交换的热需

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。