第三章化學(xué)熱力學(xué)初步掌握：內(nèi)能、焓、熵和自由能等狀態(tài)函數(shù)的物理意義和有關(guān)計(jì)算；熱效應(yīng)問題的有關(guān)計(jì)算；深刻理解自由能與化學(xué)反應(yīng)方向的關(guān)系，掌握用自由能變化來(lái)判斷化學(xué)反應(yīng)的方向；有關(guān)平衡常數(shù)的計(jì)算。了解：熱力學(xué)第一、第二、第三定律的基本內(nèi)容；受搏窿表春課撞搞呻廓符聘卿概裔窩氛緞市盈疽傘撣歪亮扭疆搞稠配線漲復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１第三章化學(xué)熱力學(xué)初步受搏窿表春課撞搞呻廓符13.1熱力學(xué)第一定律3.1.1基本概念

a.體系與環(huán)境（體系+環(huán)境=宇宙）

*敞開體系–既有能量交換又有物質(zhì)交換*封閉體系–只有能量交換沒有物質(zhì)交換*孤立體系–既無(wú)能量交換又無(wú)物質(zhì)交換（為方便研究而假想的體系）吟停忙閻銜喂準(zhǔn)窒棘粟辟雅沸匝四襖紳境翟銹穆舷狡賀偽懦蛛竟沉腰稻胰復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１3.1熱力學(xué)第一定律吟停忙閻銜喂準(zhǔn)窒棘粟辟雅沸匝四襖紳境2

b.狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)

狀態(tài)—體系所有物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的綜合表現(xiàn)。1molH21molH2

0°C，1atm0°C，0.5atm22.4dm344.8dm3

狀態(tài)1狀態(tài)2捏忌便爆怨瓦莢囪紫昭朵筏剿琉莊俱貧霉謂舒記膽澇懇恕凸蛻紅斯匙徊電復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１b.狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)捏忌便爆怨瓦莢囪紫昭朵筏剿琉莊俱貧霉3狀態(tài)函數(shù)—描述體系宏觀狀態(tài)的物理量（也稱體系的性質(zhì)）。

特點(diǎn)：

只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與途徑無(wú)關(guān)。

H2O(s,25°C,1atm)H2O(g,25°C,1atm)

H2O(l,25°C,1atm)拙湯泡駛灶佬兇總彝炕果掩屬詹矽礙臣辱豎臀基吟徹氛盈棱移眨茅瘦掏獰復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１狀態(tài)函數(shù)—描述體系宏觀狀態(tài)的物理量（也稱體系的性質(zhì)）。4

廣延性質(zhì)－與體系中物質(zhì)的量成正比，相同條件下有加和性。如V、Cp、U、H、S、G等。強(qiáng)度性質(zhì)－體系中各處的性質(zhì)是均勻的，與物質(zhì)的量無(wú)關(guān)。如P、T、C濃度等。

c.過程和途徑過程－體系的狀態(tài)隨時(shí)間發(fā)生的一系列變化。

*化學(xué)過程按變化的性質(zhì)分*物理過程

英暢豺歪頁(yè)告謙入蟬餌聯(lián)篆粥菩輔盧耗菲戮嘛氦酪掛缸苫吶北繭柄磁環(huán)碼復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１廣延性質(zhì)－與體系中物質(zhì)的量成正比，相同條件下英暢豺5

按變化的條件分：

等溫（T=0)等容（V=0)等壓（P=0)循環(huán)……….絕熱過程（q=0)

途徑－體系變化過程中具體經(jīng)歷的狀態(tài)。

P1T1V1

P2T2V2

恒溫恒壓

P2T1V’

艇麓緣界量唐慫允慢銀僻暢財(cái)鞠法扭勤習(xí)病噬貞帚明匙側(cè)躍疽慣茁狄茵屏復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１按變化的條件分：艇麓緣界量唐慫允慢銀僻暢財(cái)鞠法扭勤習(xí)病6H2O(l,25°C,1atm)H2O(g,25°C,1atm)

H2O(l,100°C,1atm)

H2O(g,100°C,1atm)

d.內(nèi)能—體系中各種形式能量的總和（如：化學(xué)鍵、vanderWaals力、分子的平動(dòng)能、轉(zhuǎn)動(dòng)能、振動(dòng)能……）溝闡搜湯脖另俘躥覽府什悔尊餐毅長(zhǎng)蒜胞佃殊餐蒜凡空謄座貨鷹帳詛賂寐復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１H2O(l,25°C,1atm)7

e.熱和功—體系和環(huán)境間能量傳遞交換的兩種形式

熱—體系與環(huán)境之間因溫差而傳遞的能量。

顯熱—體系和環(huán)境間交換熱量時(shí)，體系僅僅發(fā)生溫度的變化。

摩爾熱容（C)

—1mol物質(zhì)每升高一度所需的熱量。CV—恒容熱容Cp—恒壓熱容線些舒克繳族磁犬緘裂抖圣楷豐噎譬綱枕礎(chǔ)躍繼佐盤咆巍輔昆氛伴逃柒譴復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１e.熱和功—體系和環(huán)境間能量傳遞交換的兩種形式8單原子分子的理想氣體:CV=3/2RCp=5/2R雙原子分子的理想氣體:CV=5/2RCp=7/2RCp=R+CV

nmol物質(zhì)從T1變到T2的熱量變化為：恒壓條件下：qp=nCpT恒容條件下：

qV=nCVT棍靳絳氫文籽核矣疾失論殉呢扦逗聚鄖匣砧州疊芥簾船柳雨膩臆伯連趙盼復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１單原子分子的理想氣體:棍靳絳氫文籽核矣疾失論殉呢扦9潛熱—體系僅僅發(fā)生相的變化或化學(xué)變化，而無(wú)溫度的變化。1mol沸點(diǎn)溫度的液體1mol沸點(diǎn)溫度的氣體1mol熔點(diǎn)溫度的液體1mol熔點(diǎn)溫度的固體

TK的反應(yīng)物TK的生成物

謝烙址蚌亡諄帶湃膛價(jià)啪穢截褐嘩享留躊演溶敵柱壘栽品站鄂列足訪炙絨復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１潛熱—體系僅僅發(fā)生相的變化或化學(xué)變化，而無(wú)溫度的變化。10功

—除熱之外，體系與環(huán)境之間傳遞的其它形式的能量。如：機(jī)械功、電功、表面功、膨脹功、壓縮功………

膨脹功和壓縮功又稱壓強(qiáng)-體積功

其它功稱為有用功

功和熱都不是狀態(tài)函數(shù)！稱次織羅室潮淖離男蔚酮塢宣扁象鬼捉入饞仍犢界秀怕輩機(jī)霉賽衫漱甸誼復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１功—除熱之外，體系與環(huán)境之間傳遞的其它形式的能量。如：機(jī)113.1.2熱力學(xué)第一定律

U=q+w能量守恒定律

q：體系從環(huán)境吸熱（＋）w:體系對(duì)環(huán)境作功（－）體系向環(huán)境放熱（－）環(huán)境對(duì)體系作功（＋）例如：一個(gè)體系從環(huán)境吸熱3000kJ，體系對(duì)環(huán)境作功2500kJ，體系內(nèi)能變化值U為多少？解：U＝3000kJ－2500kJ＝500kJU０體系內(nèi)能增加U０體系內(nèi)能減少姻蒲螞苯噎糕逛鑷秦?fù)耥嵥睜€鋅荒鎢議恥裕碟囑富嚴(yán)技弘蛀五幻改穿頒拔復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１3.1.2熱力學(xué)第一定律姻蒲螞苯噎糕逛鑷秦?fù)耥嵥睜€鋅荒鎢123.1.3可逆過程和最大功a、體積功計(jì)算

初始高度：L1

膨脹后高度：L2

活塞移動(dòng)距離：LW=-F·L(力·距離）F/A=P外F=P外·AW=-P外·A·L

W=-P外·V

底面積=A舉型嬸霸蔓印磺謹(jǐn)殘殘漓旬娩烙?xùn)胖笣O遠(yuǎn)曙誓先渺鴨稠輩畢恃艙吾鎊猛熱復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１3.1.3可逆過程和最大功初始高度：13

例題：

圓桶內(nèi)nmol氣體的壓強(qiáng)為P體=1.0atm,V=22.4dm3,T=273.15K。計(jì)算相同溫度下，氣體反抗0.5atm恒定外壓的膨脹過程中，體系對(duì)環(huán)境做的體積功？解：W=-P外·V

P外=0.5atmV=22.4dm3

W=-0.5atm·22.4dm3=-11.2atm·dm3

=-11.2atm·dm3

·101.3=-1132.9J(1kPa·dm3=1J,1atm·dm3=101.3J)澳神壽欽涪仗猾衛(wèi)盟嵌孔幢瓢胳金特埋胎鷗嗎嬌葡釁禁開賞紙成禾夾筷鼓復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１例題：圓桶內(nèi)nmol氣體的壓強(qiáng)為P體=1.014例題：1mol液體水在1atm、100°C時(shí)蒸發(fā)成1mol水蒸汽。計(jì)算此過程中體系對(duì)環(huán)境作的膨脹功？解：W=-P外·VP外=1atm

V=V氣-V液VV氣V氣=RT/P=0.082x373.15/1=30.6dm3

W=-P外·V氣=-1atm·30.6dm3

·101.3=-3100J渙吧褲隙卒應(yīng)佰刊蟹賴阜僧位惜整掄巢誹況青計(jì)魯潰壘朝水盡頂恬霜藻護(hù)復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１例題：1mol液體水在1atm、100°C時(shí)蒸發(fā)15b、可逆過程和最大功

nmol氣體nmol氣體P體1=6atmP體2=1atmV1=2dm3T=0

V2=12dm3

第一條途徑：一次膨脹P外=1atmW1=-P外·V=-1atm·(12-2)dm3·101.3=-1013J

祭誅厲析淑皂紊灣耶詛喚琺愛我雇妥瓷瑩滄赴塊蜜陳緩碟龜拖巍刁謝陡瞬復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１b、可逆過程和最大功祭誅厲析淑皂紊灣耶詛喚琺愛我雇妥16

第二條途徑：二次膨脹P外1=3atm，P外2=1atm

W2=-[3x(4-2)+1x(12-4)]x101.3=-1418.2J第三條途徑：三次膨脹P外1=4atm，P外2=2atm，P外3=1atm

W3=-[4x(3-2)+2x(6-3)+1x(12-6)]x101.3=-1620.8J緩凡舟拓緣睬巍轉(zhuǎn)吝壽羌芥梯靛官瑯略掠帕殼騾憊反篙局鋪徹服帳鎂摸炯復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１第二條途徑：緩凡舟拓緣睬巍轉(zhuǎn)吝壽羌芥梯靛官瑯略17如果按無(wú)限多次膨脹：P外=P體–dp體積變化dv作功dw=-P外·

dvdw=-(P體–dp)·

dv無(wú)限多次的累加：dw積分：dw=-(P體–dp)·

dvw=-

(P體–dp)·

dv數(shù)學(xué)上可以證明：(P體–dp)P體w=-

P體·

dv理想氣體：P體=nRT/Vw=-(nRT/V)·

dV=-nRT

v2v1

dV

/Vw=-nRTln(V2/V1)=-6x2ln(12/2)x101.3=-2178J相斬攀遷汗吊恭畔料具丙懷就遷藥仗界亂糊戴姿鳳醇悟育尹肉猴跨咬嚴(yán)覆復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１如果按無(wú)限多次膨脹：相斬攀遷汗吊恭畔料具丙懷就遷藥仗界亂18

此過程作的功最大

等溫可逆膨脹過程

等溫可逆壓縮過程昔摻林賂琺肩哎掩乎解剿棕撮奪稿顆堪冀頁(yè)蓮肯眶巫睜櫻喊堡銥隕廂筷碧復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１此過程作的功19

無(wú)限多步壓縮：P外=P體+dp體積變化dv作功dw=-P外·

dvdw=-(P體+dp)·

dv無(wú)限多次的累加：dw=-

(P體+dp)·

dvw=-

(P體+dp)·

dv數(shù)學(xué)上可以證明：(P體+dp)P體w=-

P體·

dv理想氣體：P體=nRT/Vw=-(nRT/V)·

dV=-nRTv2v1

dV

/Vw=-nRTln(V2/V1)=-6x2ln(2/12)x101.3=2178J潔莆娶固克蘇翁廠體敷跟演能敵矗參骸檬凸后吻前扳饞熟精劑幟癢坐義矯復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１無(wú)限多步壓縮：潔莆娶固克蘇翁廠體敷跟演能敵矗參20

如果按照這樣無(wú)限多步的膨脹和壓縮，體系回到了原來(lái)的狀態(tài)。經(jīng)過ABA的循環(huán)過程：

W=W膨+W壓=-2178+2178=0

因?yàn)門=0

U=0(溫度不變，理想氣體的動(dòng)能不變）

U=q+Wq=0當(dāng)業(yè)唁千相芒玖恒輸哎鍛視霖些路梳詠卸毋田蜀盼郎遁攣朔磷眠爬細(xì)韻仍復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１如果按照這樣無(wú)限多步的膨脹和壓縮，體系回到了當(dāng)業(yè)唁千21把一個(gè)體系能通過原途往返而環(huán)境無(wú)功損失的過程稱為可逆過程

?？赡孢^程是一個(gè)理想過程，任何實(shí)際過程都不是可逆過程，只能無(wú)限接近與可逆過程。結(jié)論

恒溫可逆膨脹過程作的功最大，恒溫可逆膨脹過程吸的熱也最多。(T=0,U=0,w=q)緝童語(yǔ)闌渾驗(yàn)蔣梭此農(nóng)衣?lián)挛⑵┌商Y核維驚拂丑筍沃磚靳咒捎才統(tǒng)復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１把一個(gè)體系能通過原途往返而環(huán)境無(wú)功損失的過程稱為可逆過程22如果按其它途徑返回：第一條途徑：P外=6atm

W1=-6atmx(2-12)dm3x101.3=6078J第二條途徑：P外1=3atm，P外2=6atmW2=-[3x(4-12)+6(2-4)]x101.3=3648.8J第三條途徑：P外1=2atm，P外2=4atm，P外3=6atmW3=-[2x(6-12)+4(3-6)+6(2-3)]x101.3=3039J半鄲扭整氨拷瞻怠漣三湃咕挾躺蘊(yùn)瞻過泌華瓷佩構(gòu)煩堂擱墟榆白蓬蠱叫庇復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１如果按其它途徑返回：半鄲扭整氨拷瞻怠漣三湃咕挾躺蘊(yùn)瞻過泌華23

一次膨脹P外=1atmW膨=-P外xV=1atmx(12-2)dm3x101.3=-1013J一次壓縮P外=6atm

W壓=-6atmx(2-12)dm3x101.3=-6078JW循=W膨+W壓=-

1013+6078)=5065J稗從矛茍裔烴跡疾韶逆八悄柿慢焰躍惜媳吩薦偵甥惜烘寬霍煮勒插爺使揩復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１一次膨脹P外=1atm稗從243.1.4理想氣體可逆過程w、q、U間的關(guān)系a、等容過程

V=0，w=0，qV=nCVT

=Ub、等壓過程

p=0，w=pV=

nRT

，

qp=nCpT，U=nRT+nCpT=nCVT

c、等溫過程

T=0，w=nRTln(V2/V1)

q=w=nRTln(V2/V1)，U=0c、絕熱過程

q=0，環(huán)境對(duì)體系所作的功w=U,w=U=n

CVT

萌僧臻捐箭赤欣搽嚎鴕秧撅毛措甜拼媚蚌為漱虛育銻媽唬填屏沁察薯收碧復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１3.1.4理想氣體可逆過程w、q、U間的關(guān)系萌僧臻捐箭赤欣253.2熱化學(xué)3.2.1焓和焓變大部分化學(xué)過程和物理過程都在恒壓條件下進(jìn)行，因此：

U=qp

－P外V

P1=P2

=P外

U=U2–U1V=V2–V1U2–U1=qp

－P外(V2–V1)

U2–U1=qp

－(P2V2–P1V1)

(U2+P2V2)–(U1+P1V1)=qp锨阜宮皚嘿銑雄琴熾娶壟僅識(shí)此吮貫烙放堯墓寫讓車紊倒闡誓書布洽霸開復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１3.2熱化學(xué)锨阜宮皚嘿銑雄琴熾娶壟僅識(shí)此吮貫烙放堯墓寫讓26

熱力學(xué)定義：

U+PV

=H

焓

焓是重要的熱力學(xué)狀態(tài)函數(shù)

(U2+P2V2)–(U1+P1V1)=qp

H2–H1=H焓變

H=qp(恒壓、體系不做非體積功）砍婚周剿媒挫距伸貧丫墅恩鮑軟夯埃駁響考柵邁傘腐隘徊壘嬰巳蹦婉把煩復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１熱力學(xué)定義：U+PV=H27恒壓條件下：H=qp=n·Cp·T注意概念：任何一個(gè)熱力學(xué)過程的焓變?yōu)椋?/p>

H=U+(PV)

H=U+P·V+V·P3.2.2理想氣體可逆過程的焓變理想氣體的(PV)=(nRT)對(duì)于一個(gè)恒壓、只作體積功的體系，焓變?yōu)椋簆=0，H=U+P·V=-w+U=nRT+UnCpT=qpH=nCpT

精蝦臉艇噶父魁咽籮既椿保憂街廖汗醒作勞佐凝徒肚鯨顱啪過專寵浚野懾復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１恒壓條件下：H=qp=n·Cp·28對(duì)于一個(gè)恒容、只作體積功的體系：V=0，H=U+Vp=nCVT+VP,VP=V(P2P1)=VP2VP1=nRT2-nRT1=nRT；H=nCVT+nRT=n(CV+R)T=nCPT。T=0的等溫過程，(PV)=0,H=U+(PV)=0。和由H=nCPT給出的結(jié)果一致。

3.2.3化學(xué)反應(yīng)H和U的關(guān)系：

反應(yīng)物（Tk)---生成物（Tk)恒壓下，反應(yīng)熱:q=qP=H恒容下，反應(yīng)熱:q=qV=U鋤餾醉剝嗣蠅佩彝備淳猙邦坯輿鋤猜荊傅窒遲從閏綢坡喻鬃簿習(xí)遮晶致棗復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１對(duì)于一個(gè)恒容、只作體積功的體系：鋤餾醉剝嗣蠅佩彝備淳猙邦坯輿29三種量熱卡計(jì)：H=U+(PV)a.絕熱卡計(jì)b.彈式卡計(jì)c.冰卡計(jì)揮渦泡腦斷鈣集瓦居偉痔互工宦?lián)鐚徠詢斝估瘦喆叛暧崽是缥锕浜暇瓘?fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１三種量熱卡計(jì)：H=30

H=U+(PV)

如果只有固態(tài)和液態(tài)的反應(yīng)，(PV)較小，因此：H=U

如果涉及到氣態(tài)的反應(yīng)，狀態(tài)1：P1V1=ng1RT狀態(tài)2：P2V2=ng2RT

(PV)=P2V2-P1V1=ng2RT-ng1RT=ngRT

ng=生成物的ng-反應(yīng)物的ng

姨問遣憑絳我板振廢盟汲扼村寄俠癰本溯惹糕磁桐追巖吻或他朽減金映拍復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１H=31例題：298K、1atm時(shí)，苯的燃燒反應(yīng)：C6H6(l)+7.5O2(g)→3H2O(l)+6CO2(g)已知該反應(yīng)的U=-3263.9kJ/mol，求反應(yīng)的H。解：H=U+ngRT

ng

=6-7.5=-1.5

ngRT=-1.5x8.314x298x10-3=-3.72kJ/molH=U+ngRT=-3263.9-3.72=-3267.6kJ/mol刃尼本龜魂進(jìn)摟玉雨讓保僻蘑姐猜緒蚜孿彤錳緞酋潤(rùn)阜巴詐潛階丈貳仔跳復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１例題：298K、1atm時(shí)，苯的燃燒反應(yīng)：刃尼323.2.4熱化學(xué)方程式和蓋斯定律熱化學(xué)方程式H2(g)+?O2(g)→H2O(l)rHm0(298)=-285.8kJ/molHgO(s)→Hg(l)+?O2(g)rHm0(298)=+90.7kJ/mol對(duì)于任意反應(yīng)：aA+bB=cC+dD

反應(yīng)進(jìn)程：=-na/a=-nb/b=nc/c=nd/d

關(guān)于rHm?(T)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)秩超橋磋化敢鑼鱗些速厘潔尊憑治密陷粘烯受靜腥豬錘子膚耀姆城粹徐徐復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１3.2.4熱化學(xué)方程式和蓋斯定律33用焓作為研究化學(xué)體系的狀態(tài)函數(shù)，why?標(biāo)準(zhǔn)條件是：T=298.15K；P=1.00atm。在標(biāo)準(zhǔn)條件下，化學(xué)反應(yīng)的焓變稱為標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)焓，符號(hào)為H。書寫正確的熱化學(xué)方程，要注意以下幾點(diǎn)：

a、物質(zhì)狀態(tài)；b、熱化學(xué)方程中，H

或

H單位是kJmol-1；

c、反應(yīng)吸熱，H取正值；若反應(yīng)放熱，H取負(fù)值；

d、同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，在它的熱化學(xué)方程寫法不同時(shí)，摩爾反應(yīng)焓就不一樣。

留啡集碑淑苔漳殿柿尼靛森下邀嘛焦腿祁隴鐮子俄裳歪祟毒猜姐恭甥姬祟復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１用焓作為研究化學(xué)體系的狀態(tài)函數(shù)，why?留啡集碑淑苔漳殿柿34例題：萘燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：C10H8(s)+12O2(g)→10CO2(g)+4H2O(l)

rHm0(298)=-5.13x103kJ/mol計(jì)算10克萘燃燒時(shí)放出多少熱量？已知M萘=128g/mol

解：n萘=10/128=n萘/1=10/128/1=0.078qp=rHm0x=-5.13x103x0.078=-4.02x102kJ

酥晚頭唁隸溝憎癱尉寂回相粹茨助兄俊推塵溺屯螞詠集貼招們末膝摔此撾復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１例題：萘燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：酥晚頭唁隸溝憎癱尉寂回353.2.5

蓋斯定律（也稱化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)恒定定律）將任意個(gè)化學(xué)方程式相加(或相減)所得到的總反應(yīng)的反應(yīng)焓，一定是各個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)焓之和(或差)。

例題：計(jì)算反應(yīng)：2Cu(s)+O2(g)→2CuO(s)的H0？已知：2Cu(s)+?O2(g)→Cu2O(s)H01=-167kJ/molCu2O(s)+?O2(g)→2CuO(s)H02=-143kJ/mol解：

H0=H01+H02=(-167)+(-143)=-310kJ/mol慣仰毒乘兄薯迭享葵耍敖滁棉扦韌苫廳頻們酌淹迢吳諸后石五饅邱姥苔牙復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１3.2.5蓋斯定律（也稱化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)恒定定律）慣仰毒363.2.6化學(xué)反應(yīng)焓變的計(jì)算

化學(xué)反應(yīng)的焓變：H=H生成物-H反應(yīng)物

a.用物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓計(jì)算物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)生成焓定義：

在一定溫度的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)條件下，由熱力學(xué)穩(wěn)定的單質(zhì)反應(yīng)，生成1mol化合物（或者不穩(wěn)定單質(zhì)或其他形式的物種）時(shí)的焓變，稱為該化合物的標(biāo)準(zhǔn)生成焓，用Hf0表示。

*所有穩(wěn)定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓都等于零，Hf0=0！

漳朝雷近諄吩遣鴿歲湘型寧妮邵資贖贍?zhēng)萌祛惻徨懪鼋平B續(xù)嘩磐藥設(shè)珍紫復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１3.2.6化學(xué)反應(yīng)焓變的計(jì)算漳朝雷近諄吩遣鴿歲湘型寧妮邵37例：H2(g)+?O2(g)→H2O(l)rHm0=-286kJ/mol這是H2O(l)的生成反應(yīng)，所以：

rHm?=Hf0

[H2O(l)]=-286kJ/mol

每種物質(zhì)只有一種最穩(wěn)定單質(zhì)是從單質(zhì)→化合物（注意反應(yīng)方向，1mol）有些化合物的標(biāo)準(zhǔn)生成焓不能直接測(cè)量

物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)生成焓(298K)附錄三p-514繞緣葛孵京斧激淪幾桌涉迷鹽難掇皖梯詢撰峨柳瞥憂額嗓籮蛙郁用炬竭彎復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１例：H2(g)+?O2(g)→H2O38

rHm0=∑niHf0(生成物i)

-∑njHf0(反應(yīng)物j)

例題：計(jì)算反應(yīng)：4NH3(g)+5O2(g)→4NO(g)+6H2O(g)的H0。查表Hf0

(kJ/mol)-46.19090.37-241.83

解：

H0=4(90.37)+6(-241.83)–4(-46.19)-0=-904.72kJ/mol腳肋方瘸渤鑿督噬堅(jiān)蠅乏敞嘻痕蛻瑪否研靶閃涼扔貪特跳壘腺募煥傭餅螺復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１rHm0=∑niHf0(生成物i)-∑39HCOOH(l)+?O2→H2O(l)+CO(g)

H1

H2

H3

H2(g)+C(石)+?O2(g)鎖攫桃圍露揀博矣壓喜露鉸肌廊梨騰脈鳳釜訪捍隧廷鬼歉噎嘴巴恰配蠢懾復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１HCOOH(l)+?O2→40(1)HCOOH(l)→H2(g)+O2(g)+C(石)

H1=-Hf0[HCOOH(l)](2)H2(g)+?O2(g)→H2O(l)

H2=Hf0

[H2O(l)](3)C(石)+?O2(g)→CO(g)

H3=Hf0[CO(g)]

H=H1+H2+H3H=(-Hf0[HCOOH(l)])+(Hf0[H2O(l)]+Hf0[CO(g)])

-∑njHf0(反應(yīng)物j)∑niHf0(生成物i)

銅慕廬另燦跳獵舉慣造辦漬皆膏繞皇懸縣扇粗餒槍宰溢綴茁齒聲跌囑砧高復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１(1)HCOOH(l)→H2(g)+41b.用鍵焓估算化學(xué)反應(yīng)焓變鍵焓的定義：一定溫度的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)條件下，氣體分子斷開1mol鍵，生成氣態(tài)原子或自由基時(shí)發(fā)生的焓變稱為鍵焓,用B.E.表示。例如：H2(g)→2H(g)H=436kJ/mol

H=B.E.

(H-H)=436kJ/mol*此焓變也稱鍵解離焓用D表示。

鍵焓是許多鍵解離焓的平均值。構(gòu)堤伍豬爬記稿髓頌絲厲景今零麓涉勵(lì)拜屢壯急焰降糖勾竿攙壕欲歹礁糾復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１b.用鍵焓估算化學(xué)反應(yīng)焓變構(gòu)堤伍豬爬記稿髓頌絲厲景42CH4(g)→CH3(g)+H(g)H1=438kJ/molCH3(g)→CH2(g)+H(g)H2=460kJ/molCH2(g)→CH

(g)+H(g)H3=427kJ/molCH

(g)→C(g)+H(g)H4=337.2kJ/mol手冊(cè)上查B.E.(C－H)=

415kJ/mol

查表時(shí)注意CC、CC、CC鍵焓不相同陶盎胎瘓孿狀恥協(xié)丹賂樁搜抒蝸邯纓邢標(biāo)甘順增爸嬰構(gòu)諜渭汐皆酉取混泵復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１CH4(g)→CH3(g)+H(g)43

H0=∑(B.E.)反應(yīng)物-∑(B.E.)生成物

例題：用鍵焓估算反應(yīng)：H2(g)+?O2(g)H2O(g)的H0。已知：B.E.(H-H)=436kJ/molB.E.(O=O)=498kJ/molB.E.(O-H)=465kJ/mol解：H0=B.E.(H-H)+?B.E.(O=O)-2B.E.(O-H)

=436+?(498)–2(465)=-245kJ/mol

注意：反應(yīng)物-生成物薩鐳釬遭膠建但奢孟凈階燴段愉嗅垣逸助紹施撥中瞎籬尹澎凌挨攝蓮蕩虞復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１H0=∑(B.E.)反應(yīng)物-∑(B.E.)44例題：用鍵焓估算下列反應(yīng)的焓變：CH3OH(g)+HBr(g)=CH3Br(g)+H2O(g)已知：B.E.(H-Br)=368kJ/molB.E.(C-O)=351kJ/molB.E.(O-H)=465kJ/molB.E.(C-Br)=276kJ/mol

解：H0=B.E.(H-Br)+B.E.(C-O)-B.E.(O-H)-B.E.(C-Br)

=368+351–276–465=-22kJ/mol尼堪寓煎采愿乓杉鎢馴幼邵鑿勾仆郭泣護(hù)嫂災(zāi)宅蒼甄乍糠忠猛樣茶翰濰頓復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１例題：用鍵焓估算下列反應(yīng)的焓變：尼堪寓煎采愿乓杉鎢馴幼邵鑿45c.用物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的焓變

物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓定義：一定溫度標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，1mol物質(zhì)在氧氣助燃下完全燃燒時(shí)的焓變，用HC0表示。完全燃燒后的穩(wěn)定產(chǎn)物：CCO2(g)N

N2(g)S

SO2(g)H

H2O(l)Cl

HCl(aq)

氧氣和所有穩(wěn)定產(chǎn)物的標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓為零，HC0=0！徑趕多梆泄訃汝怎抄茵東詩(shī)慎檻剛振肪翟賓缺軸妝佩禮嫌雹劍霉篇曳京珊復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１c.用物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的焓變徑趕多梆泄訃汝怎46C6H6(l)+7.5O2(g)→3H2O(l)+6CO2(g)

rHm0(298)=-3267.6kJ/molHC0

[C6H6(l)

]=-3267.6kJ/molC10H8(s)+12O2(g)→10CO2(g)+4H2O(l)

rHm0(298)=-5.13x103kJ/molHC0

[C10H8(s)]=-5.13x103kJ/mol伏蘇關(guān)蔬撕歸末睡尾丫膩哩德最唁許仗菌才央墻訓(xùn)恭利博雷獲程炮莉汝腰復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１C6H6(l)+7.5O2(g)→347

H0=∑niHC0反應(yīng)物I-∑njHC0生成物j例如:

CH3COOH(l)+C2H5OH(l)CH3COOC2H5(l)+H2O(l)

HC0-871.5-1366.75-2254.210H0=(-871.5)+(-1366.75)–(-2254.21)–0=-15.96kJ/mol例如：計(jì)算反應(yīng)：H2(g)+O2(g)H2O(l)的焓變。已知：HC0(kJ/mol)-285.8400H0=(-285.84)+0–0=-285.84kJ/mol

H0=Hf0

[H2O(l)]

=HC0

[H2(g)]悸唇贍馴擬油滴泅奶顛砒漠陽(yáng)助泵序便冶全蠱筍冪耽旦檸亡貯湍邀絡(luò)栗彈復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１H0=∑niHC0反應(yīng)物I-∑nj48d.

原子化焓

原子化焓定義：由熱力學(xué)穩(wěn)定單質(zhì)形成1mol氣態(tài)原子的過程中所發(fā)生的焓變，稱為該原子的原子化焓。(相當(dāng)于原子的標(biāo)準(zhǔn)生成焓)例如：?H2(g)→H(g)H0=218kJ/mol

Hf0[H(g)]=218kJ/mol英廊繞慌規(guī)總硫絆昔哩甚鴛窒捷賞詛屠維傾矛事實(shí)皚拯洲紫樓琵沉盧廁頑復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１d.原子化焓英廊繞慌規(guī)總硫絆昔哩甚鴛窒捷賞詛屠維傾矛事49利用原子化焓和氣態(tài)分子的標(biāo)準(zhǔn)生成焓計(jì)算有關(guān)的鍵焓已知:H2O(g)→2H(g)+O(g)Hf0(kJ/mol)-241.82217.96249.17

H0=2(217.96)+(249.17)–(-241.82)=926.92kJ/mol該反應(yīng)的焓變相當(dāng)于兩個(gè)B.E.(O-H)：

H0=2B.E.(O-H)B.E.(O-H)=?H0B.E.(O-H)=?(926.92)=463.46kJ/mol筒齋呆弗瀾籃廣摻潑她猛堅(jiān)噓備郝并灑廟殿舀六窗篩聞徽柒晝汗曳豢飲膝復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１利用原子化焓和氣態(tài)分子的標(biāo)準(zhǔn)生成焓計(jì)算有關(guān)的鍵焓筒齋50根據(jù)下列數(shù)據(jù)，計(jì)算CH4中C-H鍵的平均鍵能B.E.(C-H)①C(石)→C(g)H0=716.7kJ/mol②C(石)+2H2(g)→CH4(g)H0=-74.8kJ/mol

③H2(g)→2H(g)H0=436kJ/mol解：CH4(g)→C(g)+4H(g)

H0=+①－②+2×③ΔH0=716.7-(-74.8)+2(436)=1663.5kJ/molB.E.(C-H)=?(1663.5)=415.8kJ/mol喀炕癸重銘欲奪束級(jí)剃埂莽肖異席廳榷之桔昧香亭芳銻靛拴瓷棠憑麓職峽復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１根據(jù)下列數(shù)據(jù)，計(jì)算CH4中C-H鍵的平均鍵能B.E.51?I2(s)→I(g)H0=Hf0[I(g)]?I2(s)→?I2(g)→I(g)?Hsub?B.E.(I-I)

?Hsub+?B.E.(I-I)=Hf0[I(g)]3.2.7.焓變的影響因素

a.不考慮壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)焓變的影響b.不考慮溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)焓變的影響蠱式構(gòu)灣內(nèi)龐警艙陛肘廈彬?qū)崚険细五V緣鞘盯酗仿稿鑿鋒壞專呼倦省揀耕復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１?I2(s)→I(g)52第三章化學(xué)熱力學(xué)初步掌握：內(nèi)能、焓、熵和自由能等狀態(tài)函數(shù)的物理意義和有關(guān)計(jì)算；熱效應(yīng)問題的有關(guān)計(jì)算；深刻理解自由能與化學(xué)反應(yīng)方向的關(guān)系，掌握用自由能變化來(lái)判斷化學(xué)反應(yīng)的方向；有關(guān)平衡常數(shù)的計(jì)算。了解：熱力學(xué)第一、第二、第三定律的基本內(nèi)容；受搏窿表春課撞搞呻廓符聘卿概裔窩氛緞市盈疽傘撣歪亮扭疆搞稠配線漲復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１第三章化學(xué)熱力學(xué)初步受搏窿表春課撞搞呻廓符533.1熱力學(xué)第一定律3.1.1基本概念

a.體系與環(huán)境（體系+環(huán)境=宇宙）

*敞開體系–既有能量交換又有物質(zhì)交換*封閉體系–只有能量交換沒有物質(zhì)交換*孤立體系–既無(wú)能量交換又無(wú)物質(zhì)交換（為方便研究而假想的體系）吟停忙閻銜喂準(zhǔn)窒棘粟辟雅沸匝四襖紳境翟銹穆舷狡賀偽懦蛛竟沉腰稻胰復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１3.1熱力學(xué)第一定律吟停忙閻銜喂準(zhǔn)窒棘粟辟雅沸匝四襖紳境54

b.狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)

狀態(tài)—體系所有物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的綜合表現(xiàn)。1molH21molH2

0°C，1atm0°C，0.5atm22.4dm344.8dm3

狀態(tài)1狀態(tài)2捏忌便爆怨瓦莢囪紫昭朵筏剿琉莊俱貧霉謂舒記膽澇懇恕凸蛻紅斯匙徊電復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１b.狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)捏忌便爆怨瓦莢囪紫昭朵筏剿琉莊俱貧霉55狀態(tài)函數(shù)—描述體系宏觀狀態(tài)的物理量（也稱體系的性質(zhì)）。

特點(diǎn)：

只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與途徑無(wú)關(guān)。

H2O(s,25°C,1atm)H2O(g,25°C,1atm)

H2O(l,25°C,1atm)拙湯泡駛灶佬兇總彝炕果掩屬詹矽礙臣辱豎臀基吟徹氛盈棱移眨茅瘦掏獰復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１狀態(tài)函數(shù)—描述體系宏觀狀態(tài)的物理量（也稱體系的性質(zhì)）。56

廣延性質(zhì)－與體系中物質(zhì)的量成正比，相同條件下有加和性。如V、Cp、U、H、S、G等。強(qiáng)度性質(zhì)－體系中各處的性質(zhì)是均勻的，與物質(zhì)的量無(wú)關(guān)。如P、T、C濃度等。

c.過程和途徑過程－體系的狀態(tài)隨時(shí)間發(fā)生的一系列變化。

*化學(xué)過程按變化的性質(zhì)分*物理過程

英暢豺歪頁(yè)告謙入蟬餌聯(lián)篆粥菩輔盧耗菲戮嘛氦酪掛缸苫吶北繭柄磁環(huán)碼復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１廣延性質(zhì)－與體系中物質(zhì)的量成正比，相同條件下英暢豺57

按變化的條件分：

等溫（T=0)等容（V=0)等壓（P=0)循環(huán)……….絕熱過程（q=0)

途徑－體系變化過程中具體經(jīng)歷的狀態(tài)。

P1T1V1

P2T2V2

恒溫恒壓

P2T1V’

艇麓緣界量唐慫允慢銀僻暢財(cái)鞠法扭勤習(xí)病噬貞帚明匙側(cè)躍疽慣茁狄茵屏復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１按變化的條件分：艇麓緣界量唐慫允慢銀僻暢財(cái)鞠法扭勤習(xí)病58H2O(l,25°C,1atm)H2O(g,25°C,1atm)

H2O(l,100°C,1atm)

H2O(g,100°C,1atm)

d.內(nèi)能—體系中各種形式能量的總和（如：化學(xué)鍵、vanderWaals力、分子的平動(dòng)能、轉(zhuǎn)動(dòng)能、振動(dòng)能……）溝闡搜湯脖另俘躥覽府什悔尊餐毅長(zhǎng)蒜胞佃殊餐蒜凡空謄座貨鷹帳詛賂寐復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１H2O(l,25°C,1atm)59

e.熱和功—體系和環(huán)境間能量傳遞交換的兩種形式

熱—體系與環(huán)境之間因溫差而傳遞的能量。

顯熱—體系和環(huán)境間交換熱量時(shí)，體系僅僅發(fā)生溫度的變化。

摩爾熱容（C)

—1mol物質(zhì)每升高一度所需的熱量。CV—恒容熱容Cp—恒壓熱容線些舒克繳族磁犬緘裂抖圣楷豐噎譬綱枕礎(chǔ)躍繼佐盤咆巍輔昆氛伴逃柒譴復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１e.熱和功—體系和環(huán)境間能量傳遞交換的兩種形式60單原子分子的理想氣體:CV=3/2RCp=5/2R雙原子分子的理想氣體:CV=5/2RCp=7/2RCp=R+CV

nmol物質(zhì)從T1變到T2的熱量變化為：恒壓條件下：qp=nCpT恒容條件下：

qV=nCVT棍靳絳氫文籽核矣疾失論殉呢扦逗聚鄖匣砧州疊芥簾船柳雨膩臆伯連趙盼復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１單原子分子的理想氣體:棍靳絳氫文籽核矣疾失論殉呢扦61潛熱—體系僅僅發(fā)生相的變化或化學(xué)變化，而無(wú)溫度的變化。1mol沸點(diǎn)溫度的液體1mol沸點(diǎn)溫度的氣體1mol熔點(diǎn)溫度的液體1mol熔點(diǎn)溫度的固體

TK的反應(yīng)物TK的生成物

謝烙址蚌亡諄帶湃膛價(jià)啪穢截褐嘩享留躊演溶敵柱壘栽品站鄂列足訪炙絨復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１潛熱—體系僅僅發(fā)生相的變化或化學(xué)變化，而無(wú)溫度的變化。62功

—除熱之外，體系與環(huán)境之間傳遞的其它形式的能量。如：機(jī)械功、電功、表面功、膨脹功、壓縮功………

膨脹功和壓縮功又稱壓強(qiáng)-體積功

其它功稱為有用功

功和熱都不是狀態(tài)函數(shù)！稱次織羅室潮淖離男蔚酮塢宣扁象鬼捉入饞仍犢界秀怕輩機(jī)霉賽衫漱甸誼復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１功—除熱之外，體系與環(huán)境之間傳遞的其它形式的能量。如：機(jī)633.1.2熱力學(xué)第一定律

U=q+w能量守恒定律

q：體系從環(huán)境吸熱（＋）w:體系對(duì)環(huán)境作功（－）體系向環(huán)境放熱（－）環(huán)境對(duì)體系作功（＋）例如：一個(gè)體系從環(huán)境吸熱3000kJ，體系對(duì)環(huán)境作功2500kJ，體系內(nèi)能變化值U為多少？解：U＝3000kJ－2500kJ＝500kJU０體系內(nèi)能增加U０體系內(nèi)能減少姻蒲螞苯噎糕逛鑷秦?fù)耥嵥睜€鋅荒鎢議恥裕碟囑富嚴(yán)技弘蛀五幻改穿頒拔復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１3.1.2熱力學(xué)第一定律姻蒲螞苯噎糕逛鑷秦?fù)耥嵥睜€鋅荒鎢643.1.3可逆過程和最大功a、體積功計(jì)算

初始高度：L1

膨脹后高度：L2

活塞移動(dòng)距離：LW=-F·L(力·距離）F/A=P外F=P外·AW=-P外·A·L

W=-P外·V

底面積=A舉型嬸霸蔓印磺謹(jǐn)殘殘漓旬娩烙?xùn)胖笣O遠(yuǎn)曙誓先渺鴨稠輩畢恃艙吾鎊猛熱復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１3.1.3可逆過程和最大功初始高度：65

例題：

圓桶內(nèi)nmol氣體的壓強(qiáng)為P體=1.0atm,V=22.4dm3,T=273.15K。計(jì)算相同溫度下，氣體反抗0.5atm恒定外壓的膨脹過程中，體系對(duì)環(huán)境做的體積功？解：W=-P外·V

P外=0.5atmV=22.4dm3

W=-0.5atm·22.4dm3=-11.2atm·dm3

=-11.2atm·dm3

·101.3=-1132.9J(1kPa·dm3=1J,1atm·dm3=101.3J)澳神壽欽涪仗猾衛(wèi)盟嵌孔幢瓢胳金特埋胎鷗嗎嬌葡釁禁開賞紙成禾夾筷鼓復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１例題：圓桶內(nèi)nmol氣體的壓強(qiáng)為P體=1.066例題：1mol液體水在1atm、100°C時(shí)蒸發(fā)成1mol水蒸汽。計(jì)算此過程中體系對(duì)環(huán)境作的膨脹功？解：W=-P外·VP外=1atm

V=V氣-V液VV氣V氣=RT/P=0.082x373.15/1=30.6dm3

W=-P外·V氣=-1atm·30.6dm3

·101.3=-3100J渙吧褲隙卒應(yīng)佰刊蟹賴阜僧位惜整掄巢誹況青計(jì)魯潰壘朝水盡頂恬霜藻護(hù)復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１復(fù)旦物理化學(xué)熱力學(xué)１例題：1mol液體水在1atm、100°C時(shí)蒸發(fā)67b、可逆過程和最大功

nmol氣體nmol氣體P體1=6atmP體2=1atmV1=2dm3T=0

V2=12dm3

第一條途徑：一次膨脹P外=1atmW1=-P外·V=-1atm·(12-2)dm3·10