可逆過(guò)程與可逆過(guò)程體積功

關(guān)于可逆過(guò)程與可逆過(guò)程體積功第一頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日(1)物質(zhì)的恒容變溫過(guò)程

單純pVT變化過(guò)程中計(jì)算封閉系統(tǒng)，dV=0,W’=0,單純pVT變化忽略體積對(duì)U的影響非恒容過(guò)程≈恒容過(guò)程=

*對(duì)理想氣體：W’=0，單純pVT變化

*對(duì)液體和固體：第二頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日(2)物質(zhì)的恒壓變溫過(guò)程：封閉系統(tǒng)，dp=0,W’=0,單純pVT變化恒壓過(guò)程=*對(duì)理想氣體：W’=0，單純pVT變化

*對(duì)液體和固體：非恒壓過(guò)程≈p變化不大時(shí)，忽略壓力對(duì)H的影響第三頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日1.可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程2.可逆過(guò)程體積功的計(jì)算公式3.理想氣體恒溫可逆過(guò)程4.理想氣體絕熱可逆過(guò)程第四頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日5.絕熱可逆過(guò)程體積功的計(jì)算方法二:方法一：由絕熱可逆過(guò)程方程求出終態(tài)溫度T2，再求體積功.第五頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日恒容過(guò)程(dV=0)恒壓過(guò)程(dp=0)恒溫可逆過(guò)程(dT=0,可逆)自由膨脹過(guò)程

(p環(huán)=0)絕熱可逆過(guò)程(Qr=0)常見(jiàn)pg單純pVT變化過(guò)程：恒溫不可逆過(guò)程(dT=0)絕熱不可逆過(guò)程(Q=0)QWΔUΔH=0

=0

=0

=0

=0

=0

=0

=0

恒溫自由膨脹過(guò)程

(p環(huán)=0)=0

=0

=0

=0

第六頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日==相變過(guò)程第七頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日第八頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日§2.5相變過(guò)程熱的計(jì)算(1)相的定義:系統(tǒng)內(nèi)性質(zhì)完全相同且均勻的部分稱為相。1.相及相變(2)相變:物質(zhì)從一相轉(zhuǎn)移至另外一相,稱為相變。

氣相升華(sub)凝華凝固熔化(fus)固相固相晶型轉(zhuǎn)變(trs)凝結(jié)蒸發(fā)(vap)液相(3)常見(jiàn)相變:第九頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.相變分類(1)可逆相變：在指定溫度及該溫度對(duì)應(yīng)的平衡壓力下所發(fā)生的相變，叫可逆相變。例：可逆相變條件：

dp=0,dT=0,p=f(T)可逆相變的判斷：熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、凝固點(diǎn)

液體在某溫度下的飽和蒸氣壓

固體在某溫度下的飽和蒸氣壓第十頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日(2)不可逆相變：指定溫度，非平衡壓力下所發(fā)生的相變叫不可逆相變?；蛘呦嘧兦昂鬁囟?、壓力改變。例：第十一頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日3.相變焓（可逆相變焓）根據(jù)可逆相變條件:dp=0,dT=0

1mol純物質(zhì)發(fā)生可逆相變時(shí)與環(huán)境交換的熱叫摩爾相變熱，也稱為摩爾相變焓.(1)定義:第十二頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日(2)相變的標(biāo)記法及摩爾相變焓之間的相互關(guān)系:第十三頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日4.相變焓與溫度的關(guān)系例：B物質(zhì)，在T1，p1時(shí)有vapHm(T1)

在T2，p2時(shí)有vapHm(T2)

vapHm(T1)~vapHm(T2)的關(guān)系？第十四頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日設(shè)計(jì)過(guò)程：B(l),1molT2,p2B(g),1molT2,p2vapHm(T2)B(l),1molT1,p1B(g),1molT1,p1vapHm(T1)Hm(l)Hm(g)第十五頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日vapHm(T2)=Hm(l)+vapHm(T1)+Hm(g)第十六頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日通式：由T1的相變焓計(jì)算T2的相變焓忽略壓力對(duì)相變焓的影響第十七頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日例7：已知下列熱力學(xué)數(shù)據(jù)：試求：水在25℃的摩爾蒸發(fā)焓。

100℃水的摩爾蒸發(fā)焓為40.63kJ·mol-1,第十八頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日試求：25℃水的摩爾蒸發(fā)焓。第十九頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二十頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日例8：求壓力101.325kPa下，1kg-20℃的過(guò)冷水凝固為同溫同壓的冰的過(guò)程的Q、W、ΔU、ΔH。已知水的正常凝固點(diǎn)為0℃，

在此條件下冰的熔化焓為5999.4J·mol-1，

過(guò)冷水的定壓摩爾熱容為75.312J·mol-1·K-1

冰的定壓摩爾熱容為37.604J·mol-1·K-1

。5.不可逆相變過(guò)程熱的求解——設(shè)計(jì)過(guò)程nH2O(s)

T1=253.15K

nH2O(l)

T1=253.15K

H平衡相變＋pVT變化第二十一頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日nH2O(s)

T1=253.15K

nH2O(l)

T1=253.15K

H1p=101.325kPa解：nH2O(l)

T2=273.15K

nH2O(s)

T2=273.15

K

H2H第二十二頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日nH2O(s)

T1=253.15K

nH2O(l)

T1=253.15K

H1H3nH2O(l)

T2=273.15KnH2O(s)T2=273.15K

H2Hp=101.325kPa第二十三頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日W=-p外V0H=

U+(pV)(pV)=pV0Q=Qp=H=-291.43kJUH=-291.43kJQ、W、ΔU、ΔHp=101.325kPanH2O(s)

T1=253.15K

nH2O(l)

T1=253.15K

H1H3nH2O(l)

T2=273.15KnH2O(s)T2=273.15K

H2H第二十四頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日

求2mol水蒸氣于10℃、85kPa下凝結(jié)為液體水過(guò)程的Q、W、H及U

。已知100℃、101.325kPa下水的vapHm=40.63kJ·mol-１例9第二十五頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日W=-p外V或者：第二十六頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日

已知100℃、101.325kPa下水的vapHm=40.67kJ·mol-１，水蒸氣與液體水的摩爾體積分別為Vm(g)=30.19dm3·mol-１,Vm(l)=18.00×10-３dm3·mol-1

試計(jì)算下列兩過(guò)程的Q、W、H及U

。

(1)1mol液體水于100℃、101.325kPa下可逆蒸發(fā)為水蒸氣；

(2)1mol液體水在100℃恒溫下于真空容器中全部蒸發(fā)為蒸氣，而且蒸氣的壓力恰是101.325kPa。例10第二十七頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日(1)100℃、101.325kPa下可逆蒸發(fā)第二十八頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日(2)100℃下向真空蒸發(fā)第二十九頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日ΔU、W、Q第三十頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日例11

已知100℃、101.325kPa下水的vapHm=40.63kJ·mol-1,0℃、101.325kPa下冰的fusHm=6.02kJ·mol-1。冰、水、水蒸氣的平均摩爾定壓熱容分別為37.6J·K-1·mol-1、

75.31J·K-1·mol-1、33.6J·K-1·mol-1。

求-10℃、101.325kPa冰的摩爾升華焓。H2O(s)

p=101.325kPaT2=273.15KH2O(l)

p=101.325kPaT2=273.15KH2O(l)

p=101.325kPaT3=373.15KH2O(g)

p=101.325kPaT3=373.15KH2O(s)

p=101.325kPaT1=263.15KH2O(g)

p=101.325kPaT1=263.15K第三十一頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日H2O(s)

p=101.325kPaT1=263.15KH2O(g)

p=101.325kPaT1=263.15KH2O(s)

p=101.325PaT2=273.15K