物理化学第3讲-热的计算1-热容，绝热，节流.ppt

作业复习题（P126）:1,(1)(3)(4)(10)；2,(2)(4)习题（P129）： 5, 12，23，30，32,《热力学第一定律》,等外压过程： 等压过程： 自由膨胀： 等容过程： 理气等温可逆膨胀(压缩)：,,功的计算,Cp和Cv的关系,（ ）,热的计算,热力学第一定律应用到理想气体,2－4 热的计算 (How to calculate heat),一、等容热 (Heat of isometric process),,条件：等容，Wf＝0,意义：两个方面,,等压,条件：等压,dU =δQP – PdV+Wf , (why here p?)δQP = dU + PdV-Wf= d(U+PV) -Wf,,定义：,,H是状态函数; 容量性质; J; H＝H(T, p); 无物理意义,二、等压热和焓,(Heat of isobaric process and enthalpy),dU =δQ – PedV+Wf,三、热容和简单变温过程热的计算,简单变温过程：,热容 (Heat capacity)：,1. 等容热容,,2. 等压热容,,令 H = H(T, p)，则,等压,,条件：等压简单变温过程,Cp和Cv是系统的性质，容量性质,3. Cp与T的关系,由定义知： Cp = f(T, p),(1) Cp是状态函数，容量性质(2) p的影响很小(3) Cp～T关系可查手册中的经验公式（摩尔热容）：,Cp，m = a + bT + cT2 + …,Cp，m = a + bT + c’T-2 + …,or,处理具体问题时如何使用热容数据：,4. Cp与CV的关系,令 U = U(T, V)，则,①,②,,②代入①整理得：,(1) 适用于任意物质,对理想气体，,所以,,2－5 第一定律对于理想气体的应用,一、理想气体的内能和焓,∵ 理想气体无分子间作用力,,,意义： U = U(T),Joule定律,对任意物质的任意(p V T)过程,∴,理气,适用于理想气体的任意过程（PVT过程），等容可用，不等容也可以用,理气 H = U + pV = U + nRT = f(T),,对任意物质的任意(p V T)过程,,理气,二、理想气体的热容,结论：,(1),即 CV只是T 的函数,(2) Cp- CV = nR or Cp,m- CV,m = R,(3) 在通常温度下,He等：,H2等：,三、理想气体的绝热过程,1. 绝热过程的一般特点：,(1) U ＝W (2) 一般情况下，绝热过程 p V T 同时变化。

(3) 从同一状态出发，不同绝热过程具有不同的末态两个初末态之间，只能有一个绝热过程） (4) 绝热可逆过程的功最大：从同一状态出发经过不同绝热过程到达相同的体积(或相同的压力)，则其中可逆过程的功最大Adiabatic change of ideal gas),,(5) 在p～V图上，同一点处的绝热线比等温线更陡所以：,,,,,,,等T，R,Q=0，R,p,V,V1,V2,,绝热指数,若 ＝const.,,主要条件：理想气体，绝热，可逆,用途：求末态,Wf=0；绝热指数是常数,,过程特点：？PVT，绝热,气体(p1, V1),气体(p2, V2),,节流,二、µJ-T (Joule-Thomson coefficient),定义：,,是状态函数,意义：,若µJ-T > 0, T ↓，正效应,若µJ-T < 0, T ↑，负效应,理想气体， 无效应,。