复旦物理化学热力学ppt课件.ppt

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1、第三章化学热力学初步掌握：内能、焓、熵和自由能等状态函数的物理意义和有关计算；热效应问题的有关计算；深刻理解自由能与化学反应方向的关系，掌握用自由能变化来判断化学反应的方向；有关平衡常数的计算。了解：热力学第一、第二、第三定律的基本内容；受搏窿表春课撞搞呻廓符聘卿概裔窝氛缎市盈疽伞掸歪亮扭疆搞稠配线涨复旦物理化学热力学１复旦物理化学热力学１3.1热力学第一定律3.1.1基本概念a.体系与环境（体系+环境=宇宙）*敞开体系–既有能量交换又有物质交换*封闭体系–只有能量交换没有物质交换*孤立体系–既无能量交

2、换又无物质交换（为方便研究而假想的体系）吟停忙阎衔喂准窒棘粟辟雅沸匝四袄绅境翟锈穆舷狡贺伪懦蛛竟沉腰稻胰复旦物理化学热力学１复旦物理化学热力学１b.状态与状态函数状态—体系所有物理性质和化学性质的综合表现。1molH21molH20°C，1atm0°C，0.5atm22.4dm344.8dm3状态1状态2捏忌便爆怨瓦荚囱紫昭朵筏剿琉庄俱贫霉谓舒记胆涝恳恕凸蜕红斯匙徊电复旦物理化学热力学１复旦物理化学热力学１状态函数—描述体系宏观状态的物理量（也称体系的性质）。特点：只与始态和终态有关，与途径无关。H2

3、O(s,25°C,1atm)H2O(g,25°C,1atm)H2O(l,25°C,1atm)拙汤泡驶灶佬凶总彝炕果掩属詹矽碍臣辱竖臀基吟彻氛盈棱移眨茅瘦掏狞复旦物理化学热力学１复旦物理化学热力学１广延性质－与体系中物质的量成正比，相同条件下有加和性。如V、Cp、U、H、S、G等。强度性质－体系中各处的性质是均匀的，与物质的量无关。如P、T、C浓度等。c.　过程和途径过程－体系的状态随时间发生的一系列变化。*化学过程按变化的性质分*物理过程英畅豺歪页告谦入蝉饵联篆粥菩辅卢耗菲戮嘛氦酪挂缸苫呐北茧柄磁

4、环码复旦物理化学热力学１复旦物理化学热力学１按变化的条件分：等温（T=0)　等容（V=0)等压（P=0)循环……….绝热过程（q=0)途径－体系变化过程中具体经历的状态。P1T1V1P2T2V2恒温恒压P2T1V’艇麓缘界量唐怂允慢银僻畅财鞠法扭勤习病噬贞帚明匙侧跃疽惯茁狄茵屏复旦物理化学热力学１复旦物理化学热力学１H2O(l,25°C,1atm)H2O(g,25°C,1atm)H2O(l,100°C,1atm)H2O(g,100°C,1atm)d.内能—体系中各种形式能量的总和（如

5、：化学键、vanderWaals力、分子的平动能、转动能、振动能……）沟阐搜汤脖另俘蹿览府什悔尊餐毅长蒜胞佃殊餐蒜凡空誊座货鹰帐诅赂寐复旦物理化学热力学１复旦物理化学热力学１e.热和功—体系和环境间能量传递交换的两种形式热—体系与环境之间因温差而传递的能量。显热—体系和环境间交换热量时，体系仅仅发生温度的变化。摩尔热容（C)—1mol物质每升高一度所需的热量。CV—恒容热容Cp—恒压热容线些舒克缴族磁犬缄裂抖圣楷丰噎譬纲枕础跃继佐盘咆巍辅昆氛伴逃柒谴复旦物理化学热力学１复旦物理化学热力学１单原子分子的理

6、想气体:CV=3/2RCp=5/2R双原子分子的理想气体:CV=5/2RCp=7/2RCp=R+CVnmol物质从T1变到T2的热量变化为：恒压条件下：qp=nCpT恒容条件下：qV=nCVT棍靳绦氢文籽核矣疾失论殉呢扦逗聚郧匣砧州叠芥帘船柳雨腻臆伯连赵盼复旦物理化学热力学１复旦物理化学热力学１潜热—体系仅仅发生相的变化或化学变化，而无温度的变化。1mol沸点温度的液体1mol沸点温度的气体1mol熔点温度的液体1mol熔点温度的固体TK的反应物TK的生成物谢烙址蚌亡谆带湃膛价啪秽截褐哗享留踌

7、演溶敌柱垒栽品站鄂列足访炙绒复旦物理化学热力学１复旦物理化学热力学１功—除热之外，体系与环境之间传递的其它形式的能量。如：机械功、电功、表面功、膨胀功、压缩功………膨胀功和压缩功又称压强-体积功其它功称为有用功功和热都不是状态函数！称次织罗室潮淖离男蔚酮坞宣扁象鬼捉入馋仍犊界秀怕辈机霉赛衫漱甸谊复旦物理化学热力学１复旦物理化学热力学１3.1.2热力学第一定律U=q+w能量守恒定律q：体系从环境吸热　（＋）w:体系对环境作功（－）　体系向环境放热　（－）　　环境对体系作功（＋）例如：一个体系从环境吸热3

8、000kJ，体系对环境作功2500kJ，体系内能变化值U为多少？解：　U＝3000kJ－2500kJ＝500kJU０　体系内能增加U０体系内能减少姻蒲蚂苯噎糕逛镊秦择韵吮烂锌荒钨议耻裕碟嘱富严技弘蛀五幻改穿颁拔复旦物理化学热力学１复旦物理化学热力学１3.1.3可逆过程和最大功a、体积功计算初始高度：L1膨胀后高度：L2活塞移动距离：LW=-F·L(力·距离）F/A=P外F=P外·AW=-P外·A·LW=-P外·V底面积=