第二章热化学(改).pptVIP

*2.功：除热之外，其它在系统和环境之间被传递的能量，统称为功。用W表示。单位J，kJ。规定：系统对环境做功时，W为负值，W0;环境对系统做功时，W为正值，W0。问题：热和功是否为系统的状态函数？*始态△U=4.1855J终态一定量的气体T1=14.50Cp1=101.325kPa绝热过程Q=0W=4.1855J无功过程W=0Q=4.1855J一定量的气体T2=15.50Cp2=101.325kPa*3.功的形式热力学中包括两种功:体积功和非体积功。(1)体积功:系统由于体积的变化而与环境交换的功。如气缸中的气体的膨胀或压缩.体积功:W=PΔV(2)非体积功:体积功以外的所有其他形式的功。如电功和表面功.*2.2.2热力学能1.热力学能:是系统内所有微观粒子的全部能量之和。又称为内能,以符号U表示。单位kJ。2.热力学能的形式热力学能包括:分子转动能、分子振动能、分子平动能、分子间的作用——势能、原子间的作用——键能以及电子的能量等,此外还有核内基本粒子的作用——核能等等问题：U是否为系统的状态函数？*3.热力学能的特点:①U是状态函数，当状态发生变化时，?U的值只取决于系统的始态和终态。只要状态一定，内能的数值即为一定值。②由于物质结构的复杂性和内部相互作用的多样性，尚不能确定内能的绝对值。U无法确定；△U:可确定。*2.2.3热力学第一定律Q、W状态（I）状态（II）U1U2U2=U1+Q+W热力学第一定律数学表达式:ΔU=U2–U1=Q+W●热力学第一定律:封闭系统发生状态变化时,其热力学能的变化等于变化过程中环境与系统传递的热与功的总和。*几种过程的热力学第一定律的形式:(1)隔离系统:Q=0,W=0,?U=0,认为内能守恒.(2)循环系统:?U=0,Q=-W例:某封闭体系在某一过程中从环境中吸收了50kJ的热量，对环境做了30kJ的功，则体系在过程中热力学能变为:ΔU体系=（+50kJ）+（-30kJ）=20kJ体系热力学能净增为20kJ；*2.3化学反应的热效应化学反应的热效应(反应热):在一定的条件下，某反应吸收或放出的热量。2.3.1定容反应热定容反应热:反应在密闭的容器中进行（在定容的条件下进行)，此时的反应热。以Qv表示。*对封闭体系，在定容、只做体积功条件下:ΔV=0，W=-p?ΔV=0，ΔU=Q+WQv=ΔU定容热效应Qv在数值上等于系统的热力学能的改变量。*常用弹式热量计来测定定容反应热。弹式热量计*2.3.1定压反应热定压反应热:反应在定压条件下进行，此时的反应热，以Qp表示。*对封闭体系，在定压、只做体积功条件下:ΔU=Q+W=Qp+W=Qp-pΔVU2-U1=Qp-(pV2-pV1)Qp=U2+pV2-(U1+pV1)令H=U+pVH:系统的焓Qp=H2-H1=ΔH定压热效应Qp在数值上等于焓变。ΔH:系统焓变，吸热为正，放热为负。*问题：H是状态函数吗？焓(H):是状态函数。单位与热力学能单位相同，为kJ。H无法确定；△H：可确定。*问题：Qp与Qv之间的关系？4.Qp与Qv之间的关系：●Qp=?H=?U+p?V=Qv+?nRT●对液态和固态反应，Qp≈Qv,?H≈?U●对于有气体参加的反应，?V≠0,Qp≠Qv*例:用弹式量热计测得298K时，