物理化学第二章剖析课件

上一内容下一内容回主目录第二章 热力学第一定律热力学是自然科学中建立最早的学科之一，是热力学是自然科学中建立最早的学科之一，是研究不同形式能量转化的科学研究不同形式能量转化的科学化学化学热力学与物理中的热力学不同，本课程主热力学与物理中的热力学不同，本课程主要讲与化学变化相关的热力学要讲与化学变化相关的热力学 热力学第一定律热力学第一定律 能量守恒，解决过程的能量衡算能量守恒，解决过程的能量衡算 问题（功、热、热力学能等）问题（功、热、热力学能等）热力学第二定律热力学第二定律 过程进行的方向判据过程进行的方向判据热力学第三定律热力学第三定律 解决物质熵的计算解决物质熵的计算2024/7/6上一内容下一内容回主目录第二章 热力学第一定律 热力学基本定律是生产经验和科学实验的总结，它们不能热力学基本定律是生产经验和科学实验的总结，它们不能用其他理论方法加以证明，但其正确性毋庸置疑。用其他理论方法加以证明，但其正确性毋庸置疑。需要指出：需要指出：（1）经典热力学研究含有大量质点的）经典热力学研究含有大量质点的宏观系统宏观系统：其原理、：其原理、结论不能用于描述单个的微观粒子；结论不能用于描述单个的微观粒子；（2）经典热力学只考虑）经典热力学只考虑平衡问题平衡问题：只考虑系统由始态到末：只考虑系统由始态到末态的净结果，并依此解决诸如过程能量衡算、过程的方向、态的净结果，并依此解决诸如过程能量衡算、过程的方向、限度的判断等热力学问题，至于由始态到末态的过程是如何限度的判断等热力学问题，至于由始态到末态的过程是如何发生与进行的、沿什么途径、变化的快慢等一些问题，经典发生与进行的、沿什么途径、变化的快慢等一些问题，经典热力学往往不予考虑。热力学往往不予考虑。2024/7/6上一内容下一内容回主目录第二章 热力学第一定律本章基本要求本章基本要求1.理解理解状态函数状态函数和和状态函数法状态函数法2.理解理解系统系统，环境环境，功功，热热，热力学能热力学能，焓焓，生成焓生成焓，燃烧焓燃烧焓，反应焓反应焓，可逆过程可逆过程等概念等概念3.熟悉运用第一定律熟悉运用第一定律计算各种过程的计算各种过程的Q，W，U和和 H4.了解了解焦耳汤姆逊系数焦耳汤姆逊系数2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.1 热力学基本概念热力学基本概念1.系统与环境系统与环境2.状态和状态函数状态和状态函数3.过程和途径过程和途径4.功和热功和热5.热力学能热力学能2024/7/6上一内容下一内容回主目录1.1.系统和环境系统和环境2.1 热力学基本概念热力学基本概念系统系统(system)：指我们所研究的对象；指我们所研究的对象；环境环境(ambience or surroundings)：系统以外与之相关的部分。系统以外与之相关的部分。（系统与环境之间的界面可以是真实的，也可（系统与环境之间的界面可以是真实的，也可以是根据讨论需要人为划定）以是根据讨论需要人为划定）2024/7/6上一内容下一内容回主目录系统与环境系统与环境间相互作用间相互作用物质交换物质交换能量交换能量交换传热传热（heat)作功作功体积功体积功非体积功非体积功(其他功其他功)(work)2.1 热力学基本概念热力学基本概念2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.1 热力学基本概念热力学基本概念 根据系统与环境之间的关系，把系统分为三类：根据系统与环境之间的关系，把系统分为三类：（1）敞开系统（）敞开系统（open system）系统与环境之间系统与环境之间既有物质交换既有物质交换，又有能量交换又有能量交换。2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.1 热力学基本概念热力学基本概念（2）封闭系统（）封闭系统（closed system）系统与环境之间系统与环境之间无物质交换无物质交换，但，但有能量交换有能量交换。2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.1 热力学基本概念热力学基本概念（3）隔离系统（）隔离系统（isolated system）系统与环境之间系统与环境之间既无物质交换既无物质交换，又无能量交换又无能量交换，故又，故又称为称为孤立系统孤立系统。有时把封闭体系和体系影响所及的环境。有时把封闭体系和体系影响所及的环境一起作为孤立体系来考虑。一起作为孤立体系来考虑。2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.1 热力学基本概念热力学基本概念2.状态和状态函数状态和状态函数(1)状态和状态函数状态和状态函数系统的性质系统的性质：决定系统状态的物理量：决定系统状态的物理量(如如p,V,T,Cp,m)系统的状态系统的状态：热力学用系统所有的性质来描述它所处：热力学用系统所有的性质来描述它所处的状态，当系统所有的状态，当系统所有性质都有确定值性质都有确定值时，则系统处于时，则系统处于一定的状态。一定的状态。状态函数状态函数：系统处于：系统处于平衡态平衡态时的热力学性质（如时的热力学性质（如U，H，p，V，T 等）是系统状态的等）是系统状态的单值函数单值函数，故称为状，故称为状态函数。态函数。2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.1 热力学基本概念热力学基本概念 对于一定量的对于一定量的单组分单组分均匀体系，均匀体系，当当n一定且无化一定且无化学变化时，指定学变化时，指定2个强度性质个强度性质即可确定体系的状态。即可确定体系的状态。例如，例如，状态函数状态函数T,p,V 之间有一定的联系。经验证明，之间有一定的联系。经验证明，只有两个是独立的，它们的函数关系可表示为：只有两个是独立的，它们的函数关系可表示为：T=f（p,V）p=f（T,V）V=f（p,T）例如，理想气体的状态方程可表示为：例如，理想气体的状态方程可表示为：pV=nRT2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.1 热力学基本概念热力学基本概念状态函数特点状态函数特点：l 状态变化时，状态函数状态变化时，状态函数 X 的增量的增量X只与始、末只与始、末态有态有 关关，与途径无关，与途径无关 X=f(末态末态)f(始态始态)l 状态函数具有状态函数具有全微分全微分特性：特性：2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.1 热力学基本概念热力学基本概念（2）状态函数的分类）状态函数的分类广度量和强度量广度量和强度量 注意：由任何两种广度量之比得出的物理量则为强度量，注意：由任何两种广度量之比得出的物理量则为强度量，如摩尔体积如摩尔体积 等。等。强度量：与物质的强度量：与物质的数量无关数量无关，不具有加和性，不具有加和性（如（如 p，）广度量：与物质的广度量：与物质的数量成正比数量成正比，具有加和性，具有加和性（如（如，m，)状态函数状态函数 按状态函数的数值是否与物质的数量有关，将其分为按状态函数的数值是否与物质的数量有关，将其分为广度量（或称广度性质）和强度量（或称强度性质）。广度量（或称广度性质）和强度量（或称强度性质）。2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.1 热力学基本概念热力学基本概念(3)平衡态平衡态 在一定条件下，体系的诸宏观性质不随时间而改在一定条件下，体系的诸宏观性质不随时间而改变，且将系统与环境隔离，系统的性质仍不改变的状变，且将系统与环境隔离，系统的性质仍不改变的状态。则体系就处于态。则体系就处于热力学平衡态热力学平衡态，它包括下列几个平，它包括下列几个平衡：衡：热平衡热平衡（heat equilibrium）系统各系统各部分部分T 相同相同;力平衡力平衡（force equilibrium）系统各系统各部分部分p 相同相同;相平衡相平衡（phase equilibrium）物质在各相分布不随时间变化物质在各相分布不随时间变化;化学平衡化学平衡（chemical equilibrium）系统组成不随时间变化。系统组成不随时间变化。2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.1 热力学基本概念热力学基本概念3.过程和途径过程和途径过程：过程：系统从系统从一个平衡状态一个平衡状态变化到变化到另一个平衡状态另一个平衡状态的经历的经历途径：途径：实现某一过程的具体步骤的总和实现某一过程的具体步骤的总和注意：实现某一过程可通过不同途径注意：实现某一过程可通过不同途径2024/7/6上一内容下一内容回主目录物理化学中主要讨论三种过程物理化学中主要讨论三种过程：单纯单纯 变化变化 相变过程相变过程 如气化、凝固、晶型转变如气化、凝固、晶型转变化学变化过程化学变化过程2.1 热力学基本概念热力学基本概念2024/7/6上一内容下一内容回主目录(1)(1)恒温过程恒温过程 变化过程中变化过程中T系系=T环环=定值定值 (T始始=T末末，为等温过程，为等温过程)根据过程进行的特定条件根据过程进行的特定条件 ，有，有(2)(2)恒压过程恒压过程 变化过程中变化过程中p系系=p环环=定值定值 (p始始=p末末，为等压过程，为等压过程)2.1 热力学基本概念热力学基本概念2024/7/6上一内容下一内容回主目录(3)恒容过程恒容过程 过程中系统的体积始终保持不变，体积功过程中系统的体积始终保持不变，体积功 。(4)绝热过程绝热过程 系统与环境间无热交换的过程，过程热系统与环境间无热交换的过程，过程热 。(5)循环过程循环过程 经历一系列变化后又回到始态的过程。经历一系列变化后又回到始态的过程。循环过程前后所有状态函数变化量均为零循环过程前后所有状态函数变化量均为零。2.1 热力学基本概念热力学基本概念2024/7/6上一内容下一内容回主目录4.功和热功和热功和热功和热都是能量传递过程中表现出来的形式，都是能量传递过程中表现出来的形式，不是能量存在的形式。不是能量存在的形式。(1)功功 功用符号功用符号 表示。表示。符号规定：系统得到环境所做的功时，符号规定：系统得到环境所做的功时，。系统对环境做功时，系统对环境做功时，。2.1 热力学基本概念热力学基本概念2024/7/6上一内容下一内容回主目录体积功体积功(膨胀功膨胀功)：系统因其体积发生变化系统因其体积发生变化反抗环境压力反抗环境压力而与环境而与环境 交换的能量交换的能量本质上就是机械功本质上就是机械功功功体积功体积功电功电功表面功表面功非体积功非体积功电化学一章讨论电化学一章讨论表面化学一章讨论表面化学一章讨论 功的分类功的分类2.1 热力学基本概念热力学基本概念2024/7/6上一内容下一内容回主目录 体积功的定义式体积功的定义式体积功的定义式：体积功的定义式：2.1 热力学基本概念热力学基本概念2024/7/6上一内容下一内容回主目录特别强调指出：特别强调指出：气体作体积功时，系统压力气体作体积功时，系统压力P和环境压力和环境压力P环环不一定相等。不一定相等。通常膨胀时通常膨胀时PP环环，压缩时，压缩时PP环环。但是，体积功计算中但是，体积功计算中必须用必须用P环环与与dV乘积乘积。因为功是体系和环境交换的能量，因为功是体系和环境交换的能量，必须以环境是否确实得功或失功为准。必须以环境是否确实得功或失功为准。2.1 热力学基本概念热力学基本概念2024/7/6上一内容下一内容回主目录当系统由当系统由 始态始态1p1，V1，T1 末态末态2p2，V2，T2W=?体积功的计算式体积功的计算式2.1 热力学基本概念热力学基本概念2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.1 热力学基本概念热力学基本概念恒恒(外外)压过程压过程恒外压过程：恒外压过程：恒压过程恒压过程 ：自由膨胀过程自由膨胀过程 因为因为 ，所以所以 恒容过程恒容过程 因为因为 ，所以所以2024/7/6上一内容下一内容回主目录功是过程函数功是过程函数始末态相同，但功不同：始末态相同，但功不同：故故过程的功为过程（途径）函数。过程的功为过程（途径）函数。表示：微量功表示：微量功记作作2.1 热力学基本概念热力学基本概念2024/7/6上一内容下一内容回主目录注意注意 （1）W不是状态函数，只是途径函数不是状态函数，只是途径函数 不能写作不能写作W，只能写作，只能写作W （2）只知始末态，不知过程的具体途径，不能）只知始末态，不知过程的具体途径，不能 计算过程的计算过程的W （3）对于凝聚系统，除非特别要求，因体积改）对于凝聚系统，除非特别要求，因体积改 变很小，体积功很小，通常不予考虑变很小，体积功很小，通常不予考虑2.1 热力学基本概念热力学基本概念2024/7/6上一内容下一内容回主目录(2)热热(用用Q表示表示)定义：系统和环境定义：系统和环境因温度差因温度差而交换的能量。而交换的能量。规定：体系吸热规定：体系吸热Q为为“”体系放热体系放热Q为为“”热热显热显热潜热潜热反应热反应热化学反应时，系统吸收或放出的热化学反应时，系统吸收或放出的热单纯单纯pVT变化时，系统吸收或放出的热变化时，系统吸收或放出的热相变时，相变时，T不变，系统吸收或放出的热不变，系统吸收或放出的热2.1 热力学基本概念热力学基本概念热是途径函数。热是途径函数。分类：分类：2024/7/6上一内容下一内容回主目录注意注意（1）Q不是状态函数，只是途径函数不是状态函数，只是途径函数 不能写作不能写作Q，只能写作，只能写作Q，微量热记为，微量热记为 Q（2）只知始末态，不知过程的具体途径，不能计算）只知始末态，不知过程的具体途径，不能计算过程的过程的Q2.1 热力学基本概念热力学基本概念2024/7/6上一内容下一内容回主目录5.热力学能热力学能U热力学系统由大量运动着的微观粒子热力学系统由大量运动着的微观粒子(分子、原子和离子等分子、原子和离子等）所组成，）所组成，热力学能是系统热力学能是系统内部所有粒子内部所有粒子能量的总和能量的总和。不包含系统整体动能和外力场中的势能。不包含系统整体动能和外力场中的势能。(1)热力学能由以下三部分能组成：热力学能由以下三部分能组成：2.1 热力学基本概念热力学基本概念 分子平动能、转动能分子平动能、转动能 包括包括 分子间相互作用的势能分子间相互作用的势能 分子内部分子内部各原子间的振动各原子间的振动、电子及核电子及核运动运动2024/7/6上一内容下一内容回主目录（2）热力学能的性质）热力学能的性质 U 是广度量是广度量，具有加和性具有加和性。U 是状态函数是状态函数，对指定系统，若，对指定系统，若n 一定，有一定，有2.1 热力学基本概念热力学基本概念2024/7/6上一内容下一内容回主目录 U 的绝对值无法求，但的绝对值无法求，但 U 可求可求。U只取决于始末态的状态，与途径无关只取决于始末态的状态，与途径无关。不同途径，不同途径，W，Q 不同不同，但但 例：例：始态始态 末态末态1322.1 热力学基本概念热力学基本概念2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.2 热力学第一定律热力学第一定律根据能量守恒和转化定律，能量不会凭空产生，也不会自行消根据能量守恒和转化定律，能量不会凭空产生，也不会自行消灭，只是形式的转化。灭，只是形式的转化。1.热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律的本质是能量守恒原理，即隔离系统无论热力学第一定律的本质是能量守恒原理，即隔离系统无论经历何种变化，其能量守恒。经历何种变化，其能量守恒。热力学第一定律的其他说法：热力学第一定律的其他说法：不消耗能量而能不断对外做功的机器不消耗能量而能不断对外做功的机器第一类永动机是第一类永动机是不可能造成的。不可能造成的。2024/7/6上一内容下一内容回主目录对于一个封闭系统，对于一个封闭系统，如果系统和环境交换的能量如果系统和环境交换的能量只是用来改变体系的内能只是用来改变体系的内能,那么：那么：U2 U1 QW2.2 热力学第一定律热力学第一定律2.封闭系统热力学第一定律的数学形式封闭系统热力学第一定律的数学形式 系统热力学能（内能）的增量；系统热力学能（内能）的增量；Q 系统与环境交换的热，得热为，失热为系统与环境交换的热，得热为，失热为；W 系统与环境交换的功，得功为，失功为系统与环境交换的功，得功为，失功为。2024/7/6上一内容下一内容回主目录 内能内能U的绝对值虽无法确定，的绝对值虽无法确定，但状态变化过程中内能的增量但状态变化过程中内能的增量U可用过程中可用过程中 交换的热和功来计算。交换的热和功来计算。Q和和W都不是状态函数，都不是状态函数，但其之和却具有状态函数的性质，与途径无关。但其之和却具有状态函数的性质，与途径无关。对对 的进一步说明的进一步说明2.2 热力学第一定律热力学第一定律若系统发生微小变化，有若系统发生微小变化，有 2024/7/6上一内容下一内容回主目录3.焦耳实验焦耳实验(1)(1)实验装置实验装置 (2)(2)实验结果实验结果 测得气体膨胀后水浴中水温不变。测得气体膨胀后水浴中水温不变。将两个用旋塞相连的球形容器放将两个用旋塞相连的球形容器放在水浴中，左球充满气体，右球为真在水浴中，左球充满气体，右球为真空（如上图所示）。空（如上图所示）。打开旋塞，气体由左球冲入右球，打开旋塞，气体由左球冲入右球，达平衡（如下图所示）。达平衡（如下图所示）。2.2 热力学第一定律热力学第一定律2024/7/6上一内容下一内容回主目录系统和环境热交换系统和环境热交换:Q0(因为因为 T=0)(3)热力学第一定律分析热力学第一定律分析即，理想气体向真空膨胀内能不变。即，理想气体向真空膨胀内能不变。由热力学第一定律得：由热力学第一定律得：系统向真空膨胀：系统向真空膨胀：P环环0 故故 W02.2 热力学第一定律热力学第一定律2024/7/6上一内容下一内容回主目录又又 dT=0,dU=0,dV 0即：即：恒温时恒温时，U不随不随V或或p变化变化 U=f(T)2.2 热力学第一定律热力学第一定律理想气体的理想气体的U只是只是T 的函数的函数（液体、固体近似成立）（液体、固体近似成立）（低压气体（低压气体理想气体）理想气体）2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.2 热力学第一定律热力学第一定律 这一由实验得出的结果也可以用理想气这一由实验得出的结果也可以用理想气体模型解释：理想气体分子间没有相互作用体模型解释：理想气体分子间没有相互作用力，因而不存在分子间相互作用的势能，其力，因而不存在分子间相互作用的势能，其热力学能只是分子的平动、转动、分子内部热力学能只是分子的平动、转动、分子内部各原子间的振动、电子的运动、核的运动的各原子间的振动、电子的运动、核的运动的能量等，而这些能量均只取决于温度。能量等，而这些能量均只取决于温度。2024/7/6上一内容下一内容回主目录（4)对焦耳实验的进一步说明对焦耳实验的进一步说明 焦耳的实验是不精确的。因为水浴中水的热容很大，焦耳的实验是不精确的。因为水浴中水的热容很大，加之当时测量仪器精度不高，因而无法测出水温的微加之当时测量仪器精度不高，因而无法测出水温的微小变化。以后，科学家用改进的精密实验测定，实际小变化。以后，科学家用改进的精密实验测定，实际气体在自由膨胀过程中，温度将会有微小变化，但是气体在自由膨胀过程中，温度将会有微小变化，但是实验同时也证明，膨胀前气体的压力越小，则温度变实验同时也证明，膨胀前气体的压力越小，则温度变化越小。因此，可以推论，对于理想气体来说，焦耳化越小。因此，可以推论，对于理想气体来说，焦耳实验的结论是完全正确的：实验的结论是完全正确的：即，理想气体自由膨胀时内能不变。即，理想气体自由膨胀时内能不变。2.2 热力学第一定律热力学第一定律2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.3 恒容热、恒压热及焓恒容热、恒压热及焓1.恒容热恒容热 QV 定义：体系在定义：体系在恒容恒容且且非体积功为零非体积功为零的的 过程中与环境交换的热称作恒容热过程中与环境交换的热称作恒容热对于封闭系统对于封闭系统，W =0 时的恒容过程时的恒容过程：dV=0，W=0，有有：恒容热恒容热与过程的热力学能变与过程的热力学能变在量值上相等。在量值上相等。2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.3 恒容热、恒压热及焓恒容热、恒压热及焓定义：系统在定义：系统在恒压恒压且且非体积功为零非体积功为零的过程与环的过程与环境交换的热。境交换的热。2.恒压热恒压热 Qp恒压过程是指环境压力与系统压力相等且保持恒定恒压过程是指环境压力与系统压力相等且保持恒定的过程。即的过程。即 。2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.3 恒容热、恒压热，焓恒容热、恒压热，焓对于封闭系统对于封闭系统，W =0 时的恒压过程时的恒压过程：(dp=0，W=0)由热力学第一定律可得由热力学第一定律可得:2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.3 恒容热、恒压热及焓恒容热、恒压热及焓定义新函数定义新函数 式中：式中：H焓，为状态函数，广度量，焓，为状态函数，广度量，单位单位为为 J。注：注：H：恒压过程：恒压过程：非恒压过程：非恒压过程：即恒压热即恒压热与过程的焓变与过程的焓变在量值上相等。在量值上相等。2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.3 恒容热、恒压热及焓恒容热、恒压热及焓理想气体，发生理想气体，发生恒温恒温单纯单纯 pVT 变化时：变化时：理想气体单纯理想气体单纯 pVT 变化时，变化时，H 只是只是 T 的函数的函数。（液体、固体近似成立）（液体、固体近似成立）2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.3 恒容热、恒压热及焓恒容热、恒压热及焓3.QV=U与与 Qp=H 两关系式两关系式的意义的意义QVQp可测量可测量 U H状态函数状态函数 量热实验量热实验状态函数状态函数法计算法计算2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.3 恒容热、恒压热及焓恒容热、恒压热及焓(1)通过测量过程的通过测量过程的QV、QP值得到系统变化的值得到系统变化的U和和H值。值。上两式表明，在指定条件下，系统的上两式表明，在指定条件下，系统的U和和H的值的值 可以通过直接测量过程的可以通过直接测量过程的QV 和和QP值得到。值得到。U和和H是两个无绝对值的量，是两个无绝对值的量，因而体系的因而体系的U和和H的值无法直接测量。的值无法直接测量。2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.3 恒容热、恒压热，焓恒容热、恒压热，焓(2)利用利用U、H状态函数的性质计算过程的状态函数的性质计算过程的Qv和和Qp 可利用状态函数的性质设计过程，通过计可利用状态函数的性质设计过程，通过计 算算U和和H来求来求Qv和和Qp。2024/7/6上一内容下一内容回主目录如下述过程：如下述过程：C(s)+O2(g)T,PCO2(g)T,PCO(g)+O2(g)T,P2.3 恒容热、恒压热，焓恒容热、恒压热，焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.3 恒容热、恒压热，焓恒容热、恒压热，焓盖斯定律：盖斯定律：在恒容或恒压过程中，化学反应的在恒容或恒压过程中，化学反应的热仅与始末状态有关而与具体途径无关。热仅与始末状态有关而与具体途径无关。这就是化学反应热量总值不变的盖斯定律。这就是化学反应热量总值不变的盖斯定律。2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.4 摩尔热容摩尔热容 在不发生相变化和化学反应的条件下，一定量在不发生相变化和化学反应的条件下，一定量 的物质温度升高的物质温度升高1K(或或1)所吸收的热量称为该所吸收的热量称为该 物质的热容物质的热容。C Q/dT JK-1 按照加热时是恒压还是恒容，热容分为：按照加热时是恒压还是恒容，热容分为：定容定容热容热容CV定压定压热容热容Cp热容热容(dV=0,W=0)(dp=0,W=0)2024/7/6上一内容下一内容回主目录 热容是广度量，热容是广度量，物质的量为物质的量为 1mol时的热容时的热容，称称为为摩尔热容摩尔热容，单位单位：J mol-1 K-1 摩尔摩尔定容定容热容热容CV,m摩尔摩尔定压定压热容热容Cp,m摩尔热容摩尔热容(dV=0,W=0)(dp=0,W=0)2.4 摩尔热容摩尔热容2024/7/6上一内容下一内容回主目录1.摩尔定容热容摩尔定容热容(1)定义定义 在某温度在某温度T 时，物质的量为时，物质的量为n 的物质在的物质在恒容且非体恒容且非体积功为零积功为零的条件下，若温度升高无限小量的条件下，若温度升高无限小量dT 所需要所需要的热量为的热量为QV，则，则 就定义为该物质在就定义为该物质在该温度该温度下下的摩尔定容热容，以的摩尔定容热容，以 表示，表示，2.4 摩尔热容摩尔热容2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.4 摩尔热容摩尔热容对恒容过程对恒容过程 代入代入 有有 定义式定义式单位：单位：2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.4 摩尔热容摩尔热容(2)应用应用计算计算单纯单纯pVT 过程过程的的 U 恒容过程：恒容过程：理想气体理想气体 非恒容过程：非恒容过程：理想气体理想气体 的必然结果的必然结果 2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.4 摩尔热容摩尔热容2.摩尔定压热容摩尔定压热容(1)定义定义 在某温度在某温度T 时，物质的量为时，物质的量为n 的物质在的物质在恒压且非体恒压且非体积功为零积功为零的条件下，若温度升高无限小量的条件下，若温度升高无限小量dT 所需要所需要的热量为的热量为Qp，则，则 就定义为该物质在该温度下就定义为该物质在该温度下的摩尔定压热容，以的摩尔定压热容，以 表示，表示，2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.4 摩尔热容摩尔热容对恒压过程对恒压过程 代入代入 ，有，有 定义式定义式单位：单位：2024/7/6上一内容下一内容回主目录(2)应用应用计算单纯计算单纯pVT 过程过程 H 恒压过程：恒压过程：非恒压过程：非恒压过程：理想气体理想气体 的必然结果的必然结果 理想气体理想气体：凝聚态物质凝聚态物质：凝聚态物质忽略凝聚态物质忽略p 影响的结果影响的结果 2.4 摩尔热容摩尔热容2024/7/6上一内容下一内容回主目录3.和和 的关系的关系由 可知 2.4 摩尔热容摩尔热容2024/7/6上一内容下一内容回主目录恒压时温度升高恒压时温度升高1k，系统因体积增加系统因体积增加反抗内压力做功所增加的内能。反抗内压力做功所增加的内能。恒压时温度升高恒压时温度升高1k体积膨胀反抗外压对环体积膨胀反抗外压对环境做的功。境做的功。2.4 摩尔热容摩尔热容2024/7/6上一内容下一内容回主目录单原子分子：单原子分子：双原子分子：双原子分子：理想气体：理想气体：2.4 摩尔热容摩尔热容（见第九章）见第九章）2024/7/6上一内容下一内容回主目录 解解：Ar(g)可看作理想气体可看作理想气体 例例2.4.1 容积为容积为0.1m3的恒容容器中有的恒容容器中有4 mol Ar(g)及及2 mol Cu(s)，始态温度为，始态温度为0。现将系统加热至。现将系统加热至100，求过程，求过程的的Q，W，及及 H。已知已知Ar(g)及及 Cu(s)在在25的Cp,m分分别为别为 和和 ，并假设其不，并假设其不随温度变化。随温度变化。2.4 摩尔热容摩尔热容2024/7/6上一内容下一内容回主目录又因过程恒容，故又因过程恒容，故2.4 摩尔热容摩尔热容2024/7/6上一内容下一内容回主目录4.随随T 的关系的关系三种表示方法：三种表示方法：（1 1）数据列表）数据列表（2 2）曲线：直观曲线：直观 （3 3）函数关系式：便于积分、应用函数关系式：便于积分、应用2.4 摩尔热容摩尔热容2024/7/6上一内容下一内容回主目录5.平均摩尔热容平均摩尔热容的定义：的定义：恒压热的计算公式恒压热的计算公式:即单位物质的量的物质在恒压且非体积功为零的即单位物质的量的物质在恒压且非体积功为零的条件下，在条件下，在T1T2温度范围内，温度平均升高单温度范围内，温度平均升高单位温度所需要的热量。位温度所需要的热量。2.4 摩尔热容摩尔热容2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.5 相变焓相变焓相相：系统中性质完全相同的均匀部分：系统中性质完全相同的均匀部分相变相变：物质不同相态之间的转变，如蒸发、升华、熔化：物质不同相态之间的转变，如蒸发、升华、熔化和晶型转变等。和晶型转变等。相变焓相变焓：系统发生相变过程的焓变：系统发生相变过程的焓变2024/7/6上一内容下一内容回主目录1.摩尔相变焓摩尔相变焓 单位物质的量的物质在单位物质的量的物质在恒定温度恒定温度及该温度及该温度平衡压力平衡压力下下发生相变时对应的发生相变时对应的焓变焓变，记作，记作 ，单位：单位：。说明：说明：（1）（3）（2）（恒压且无非体积功）（恒压且无非体积功）（常压下数据可查得）（常压下数据可查得）物质的量为物质的量为n：2.5 相变焓相变焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录B()B()H()H()相变焓:摩尔相变焓:四种摩尔相变焓:2.5 相变焓相变焓T,P2024/7/6上一内容下一内容回主目录许多平衡相变时的许多平衡相变时的 可查表得到。可查表得到。例：例：1mol H2O(l)100，101.325 kPa 1mol H2O(g)100，101.325 kPa恒压蒸发恒压蒸发Q？查表：查表：vapHm40.637 kJmol-1 过程恒压，过程恒压，Qp,m vapHm40.637 kJmol-12.5 相变焓相变焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录1)对于熔化和晶型转变过程对于熔化和晶型转变过程T,P2.5 相变焓相变焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录2)对于蒸发和升华过程对于蒸发和升华过程:因气体的摩尔体积因气体的摩尔体积远大于远大于液液体和固体的摩尔体积体和固体的摩尔体积,在在恒温恒压恒温恒压过程中系统要对环过程中系统要对环境作体积功境作体积功,若忽略凝聚相的体积若忽略凝聚相的体积,气体体积按气体体积按理想气理想气体计算体计算,则则:2.5 相变焓相变焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.摩尔相变焓随温度的变化摩尔相变焓随温度的变化已知：已知：待求：待求：2.5 相变焓相变焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录其中：其中：2.5 相变焓相变焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录 例例2.5.1 已知已知 100C，101.325 kPa下下,H2O(l)的摩尔蒸发焓的摩尔蒸发焓水的平均摩尔热容水的平均摩尔热容100142.9C 水蒸气的摩尔定压热容：水蒸气的摩尔定压热容：试求试求H2O(l)在在142.9C平衡条件下的蒸发焓平衡条件下的蒸发焓实验测定值为实验测定值为2.5 相变焓相变焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录 解解解解：假设水蒸气为理想气体，忽略水的摩尔蒸发焓随：假设水蒸气为理想气体，忽略水的摩尔蒸发焓随：假设水蒸气为理想气体，忽略水的摩尔蒸发焓随：假设水蒸气为理想气体，忽略水的摩尔蒸发焓随蒸气压力的变化。蒸气压力的变化。蒸气压力的变化。蒸气压力的变化。其中其中2.5 相变焓相变焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录代入并积分得代入并积分得计算结果与实测值相比，相对误差计算结果与实测值相比，相对误差 2.5 相变焓相变焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录例：例：H2O(l)T1=298.15K,p100kPaH2O(g)T2=298.15K,p100kPa HH2O(l)T1=298.15K,p*H2O(g)T1=298.15K,p*H2 H1 H3思路思路设计过程：平衡相变设计过程：平衡相变pVT 变化变化3.非平衡相变非平衡相变(非平衡压力或非平衡温度下非平衡压力或非平衡温度下)2.5 相变焓相变焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录液、固体液、固体H近似只为近似只为T的函数的函数理想气体理想气体H只是只是T的函数的函数2.5 相变焓相变焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.7 化学反应焓化学反应焓 将将 aA+bB=yY+zZ 化为：化为：0=yY+zZ-aA-bB B化学计量数化学计量数反应物的化学计量数为反应物的化学计量数为负负，产物的化学计量数为，产物的化学计量数为正正同一化学反应，方程式写法不同，化学计量数不同同一化学反应，方程式写法不同，化学计量数不同即即BB形式形式 例如：例如：3H2+N2=2NH3 0=2NH3-3H2-N2 (H2)=-3,(N2)=-1,(NH3)=2 2024/7/6上一内容下一内容回主目录1.反应进度反应进度 定义：化学反应进行的程度定义：化学反应进行的程度对于反应对于反应BB 当反应进行到某一瞬间时当反应进行到某一瞬间时,各组分摩尔数变化与计量系数间有如下关系：各组分摩尔数变化与计量系数间有如下关系：2.7 化学反应焓化学反应焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录定义反应进度注意注意:同一化学反应写法不同则同一化学反应写法不同则 值不同。值不同。同一化学反应用不同反应物表示时，其同一化学反应用不同反应物表示时，其 值相同。值相同。0 1时时 称摩尔反应，此时化学反应按计量系数比称摩尔反应，此时化学反应按计量系数比 进行进行积分得：积分得：2.7 化学反应焓化学反应焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.7 化学反应焓化学反应焓反应焓反应焓：在一定的：在一定的T,P下，产物的焓与下，产物的焓与反应掉反应掉的反应物的焓之差。的反应物的焓之差。反应物反应物产物产物恒恒T,P摩尔反应焓摩尔反应焓：在一定的：在一定的T,P下，一摩尔反应（化学反应按计量系数下，一摩尔反应（化学反应按计量系数比进行）的反应焓。比进行）的反应焓。2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.摩尔反应焓摩尔反应焓 在在恒定恒定T、恒定、恒定p及反应及反应各组分组成不变各组分组成不变的情的情况下，若进行微量反应进度况下，若进行微量反应进度d引起反应焓的变引起反应焓的变化为化为 dH，则折合为进行单位反应进度引起的焓，则折合为进行单位反应进度引起的焓变变dH/d即为该条件下的摩尔反应焓即为该条件下的摩尔反应焓 2.7 化学反应焓化学反应焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录3.标准摩尔反应焓标准摩尔反应焓2.7 化学反应焓化学反应焓理解了摩尔反应焓之后，标准摩尔反应焓就是反理解了摩尔反应焓之后，标准摩尔反应焓就是反应中的各个组分（反应物和产物）均处在标准态应中的各个组分（反应物和产物）均处在标准态下的摩尔反应焓就称为标准摩尔反应焓。下的摩尔反应焓就称为标准摩尔反应焓。反应物反应物标准态标准态产物产物标准态标准态2024/7/6上一内容下一内容回主目录（1）标准态）标准态注意：注意：物质的标准态未对温度物质的标准态未对温度T加以限定。加以限定。气体：任意温度气体：任意温度T T，标准压力，标准压力 下表现出下表现出理想气体性质理想气体性质的的纯纯气体状态。气体状态。液体或固体：液体或固体：任意温度任意温度T T，压力为标准压力，压力为标准压力 的的纯纯液体或液体或纯纯固体状态。固体状态。2.7 化学反应焓化学反应焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录(2)标准摩尔反应焓标准摩尔反应焓反应中的各个组分均处在温度反应中的各个组分均处在温度T 的标准态下，其的标准态下，其摩尔反应焓就称为摩尔反应焓就称为该温度下该温度下的标准摩尔反应焓。的标准摩尔反应焓。只是温度的函数，则只是温度的函数，则2.7 化学反应焓化学反应焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录4.Qp,m与与QV,m的关系的关系2.7 化学反应焓化学反应焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录理想气体，固、液体：理想气体，固、液体：反应中如有液、固相，它们的体积变化很小，可只考反应中如有液、固相，它们的体积变化很小，可只考虑气体体积的变化，于是虑气体体积的变化，于是仅为参与反应的气态物质化学计量数代数和。仅为参与反应的气态物质化学计量数代数和。2.7 化学反应焓化学反应焓2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算没有规定温度，一般没有规定温度，一般298.15 K时的数据有表可查。时的数据有表可查。基础热数据：标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓。基础热数据：标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓。1.标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓 在温度为在温度为T 的标准态下，由稳定相态的单质生成化的标准态下，由稳定相态的单质生成化学计量数学计量数 的的 相态的化合物相态的化合物 B()，该生成反应，该生成反应的的焓变焓变即为即为该化合物该化合物B()在温度在温度T 时的时的标准摩尔生成标准摩尔生成焓。焓。单位单位:(1)定义定义2024/7/6上一内容下一内容回主目录自身自身稳定单质：稳定单质：O2,N2,H2(g)，Br2(l)C(石墨石墨)，S(正交正交晶晶,s)写化学反应计量式时，要注明物质的相态。写化学反应计量式时，要注明物质的相态。在在298.15 K的标准摩尔生成焓对应如下反应的焓变：的标准摩尔生成焓对应如下反应的焓变：在在298.15 K的标准摩尔生成焓对应如下反应的焓变：的标准摩尔生成焓对应如下反应的焓变：2.8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算2024/7/6上一内容下一内容回主目录(2)由由 计算计算 25,下的下的 和和 可直接查表可直接查表（注（注:可直接写公式计算，不必写上面的过程）可直接写公式计算，不必写上面的过程）例：例：25，下：下：CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)C+(1/2)O2+2H22.8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算2024/7/6上一内容下一内容回主目录即即298.15 K下的标准摩尔反应焓等于同样温度下参与反应下的标准摩尔反应焓等于同样温度下参与反应的各组分标准摩尔生成焓与其化学计量数乘积的代数和。的各组分标准摩尔生成焓与其化学计量数乘积的代数和。2.8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓 在温度为在温度为T 的标准态下，由化学计量数的标准态下，由化学计量数 的的相态的物质相态的物质B()与氧进行与氧进行完全氧化反应时完全氧化反应时，该反应，该反应的的焓变焓变即为该物质即为该物质B()在温度在温度T 时的时的标准摩尔燃烧焓。标准摩尔燃烧焓。单位单位:(1)定义定义2.8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算2024/7/6上一内容下一内容回主目录“完全氧化完全氧化完全氧化完全氧化”是指在没有催化剂作用下的自然燃烧。是指在没有催化剂作用下的自然燃烧。是指在没有催化剂作用下的自然燃烧。是指在没有催化剂作用下的自然燃烧。含含C元素：完全氧化物为元素：完全氧化物为 ，而不是而不是含含H元素：完全氧化物为元素：完全氧化物为 ，而不是，而不是含含S元素：完全氧化物为元素：完全氧化物为 ，而不是，而不是含含N元素：完全氧化物为元素：完全氧化物为完全氧化物的完全氧化物的 2.8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算2024/7/6上一内容下一内容回主目录(2)由由 计算计算25,下的下的 可直接查表可直接查表（注（注:可直接写公式计算，不必写上面的过程）可直接写公式计算，不必写上面的过程）25，下：下：CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)CO2+2H2O+1.5O2+1.5O22.8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算2024/7/6上一内容下一内容回主目录即即298.15 K下的标准摩尔反应焓等于同样温度下参与反下的标准摩尔反应焓等于同样温度下参与反应的各组分标准摩尔燃烧焓与其化学计量数乘积的代应的各组分标准摩尔燃烧焓与其化学计量数乘积的代数和的负值。数和的负值。2.8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算2024/7/6上一内容下一内容回主目录298.15K,下的下的 可直接由手册查出可直接由手册查出 或或 计算计算，但其他温度的，但其他温度的 如何计算？如何计算？3.随温度的变化随温度的变化 基希霍夫基希霍夫(Kirchhoff)公式公式 2.8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算2024/7/6上一内容下一内容回主目录已知：已知：待求：待求：标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态2.8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算2024/7/6上一内容下一内容回主目录基希霍夫定律基希霍夫定律2.8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算2024/7/6上一内容下一内容回主目录微分式：微分式：其他其他T，p下的反应：下的反应：设计过程：设计过程：25、下的下的 变化变化对于理想气体、液体、固体：对于理想气体、液体、固体：压力压力 p 的影响可忽略，只考虑温度的影响可忽略，只考虑温度 T 的影响的影响(基希霍夫定律基希霍夫定律)。不随不随T 变化。变化。2.8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算2024/7/6上一内容下一内容回主目录4.非恒温反应过程热的计算举例非恒温反应过程热的计算举例(1)燃烧反应的最高火焰温度燃烧反应的最高火焰温度 状态函数法：设计包含状态函数法：设计包含298.15 K、标准态下的反应途径。、标准态下的反应途径。以非恒温反应以非恒温反应绝热反应为例予以介绍。绝热反应为例予以介绍。(2)爆炸反应的最高温度、最高压力爆炸反应的最高温度、最高压力（恒压、绝热）（恒压、绝热）（恒容、绝热）（恒容、绝热）2.8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算2024/7/6上一内容下一内容回主目录 例例2.8.1 甲烷与过量甲烷与过量100%的空气混合，于始态的空气混合，于始态25C，101.325 kPa条件下燃烧，求燃烧产物能达到的最高温度。条件下燃烧，求燃烧产物能达到的最高温度。假设空气中仅有假设空气中仅有O2(g)，N2(g)，且两者物质的量之比为，且两者物质的量之比为21/79，所需热容及燃烧焓数据见附录。，所需热容及燃烧焓数据见附录。解解：甲烷于空气中燃烧反应为：甲烷于空气中燃烧反应为以以1 mol甲烷作计算基准，过程始态各物质的量见框图甲烷作计算基准，过程始态各物质的量见框图整个过程：整个过程：2.8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算2024/7/6上一内容下一内容回主目录始态始态末态末态2.8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算2024/7/6上一内容下一内容回主目录代入求解得：代入求解得：2.8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算2024/7/6上一内容下一内容回主目录12过程分类过程分类单纯单纯pVT变化变化相变化相变化化学反应化学反应基础热数据基础热数据 +状态函数法状态函数法解决热力学计算解决热力学计算2.8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算总结：总结：2024/7/6上一内容下一内容回主目录2.10 可逆过程与可逆体积功可逆过程与可逆体积功 过程的进行需要有推动力。传热过程的推动力是过程的进行需要有推动力。传热过程的推动力是环境与系统之间的温差，气体膨胀压缩过程的推动力环境与系统之间的温差，气体膨胀压缩过程的推动力是环境与系统间的压力差。如果过程的推动力无限小，是环境与系统间的压力差。如果过程的推动力无限小，过程进行地无限缓慢，系统内部及系统过程进行地无限缓慢，系统内部及系统 与环境之间无与环境之间无限接近于平衡状态，当系统沿原途经逆向回到原状态限接近于平衡状态，当系统沿原途经逆向回到原状态时，环境也恢复到原态。我们把这一过程称为时，环境也恢复到原态。我们把这一过程称为可逆过可逆过程。程。2024/7/6上一内容下一内容回主目录可逆过程可逆过程：推动力无限小的理想化过程推动力无限小的理想化过程。1.可逆过程可逆过程 定义定义 分析分析气体恒温膨胀、压缩过程气体恒温膨胀、压缩过程 特点特点2.10 可逆过程与可逆体积功可逆过程与可逆体积功2024/7/6上一内容下一内容回主目录定义定义可逆过程：可逆过程：推动力无限小、系统内部及系统与环境之推动力无限小、系统内部及系统与环境之 间在无限接近平衡条件下进行的过程间在无限接近平衡条件下进行的过程 以以 1mol 理想气体在气缸内恒温膨胀和恒温压理想气体在气缸内恒温膨胀和恒温压缩过程为例分析：缩过程为例分析：分析分析2.10 可逆过程与可逆体积功可逆过程与可逆体积功2024/7/6上一内容下一内容回主目录末态末态 始态始态2.10 可逆过程与可逆体积功可逆过程与可逆体积功2024/7/6上一内容下一内容回主目录沿沿3条途径实现：条途径实现：a.将两堆细砂一次拿掉将两堆细砂一次拿掉 b.将两堆细砂分两次拿掉将两堆细砂分两次拿掉 c.每次拿掉一无限小的细砂，直每次拿掉一无限小的细砂，直至将细砂全部拿完至将细砂全部拿完2.10 可逆过程与可逆体积功可逆过程与可逆体积功2024/7/6上一内容下一内容回主目录恒温可逆膨胀时，系统对环境恒温可逆膨胀时，系统对环境 做最大功做最大功过程过程c可逆可逆过程过程a、b不可逆不可逆为了理解为了理解“可逆可逆”的含义，现将系统由的含义，现将系统由末态再压缩回去至始态，途径如下：末态再压缩回去至始态，途径如下：2.10 可逆过程与可逆体积功可逆过程与可逆体积功2024/7/6上一内容下一内容回主目录()将两堆细砂一次加上将两堆细砂一次加上：()分两次将两堆细砂加上分两次将两堆细砂加上：()将细砂一粒粒加到活塞上直至加完将细砂一粒粒加到活塞上直至加完 恒温可逆压缩过程中，环境对系统作最小功恒温可逆压缩过程中，环境对系统作最小功 2.10 可逆过程与可逆体积功可逆过程与可逆体积功2024/7/6上一内容下一内容回主目录循环总功循环总功:热一律一律可可逆逆|定定义义2.10 可逆过程与可逆体积功可逆过程与可逆体积功2024/7/6上一内容下一内容回主目录可可逆逆系统复原系统复原环境做的功转化为等量的热环境做的功转化为等量的热循循环环结结果果系统系统环境环境完全复原完全复原 无无“能量痕迹能量痕迹”不不可可逆逆第一个过程不可逆过程功损失更大，不可逆程度更大第一个过程不可逆过程功损失更大，不可逆程度更大2.10 可逆过程与可逆体积功可逆过程与可逆体积功2024/7/6上一内容下一内容回主目录 特点特点1）系统经可逆循环（可逆过程）系统经可逆循环（可逆过程+原路径的可逆逆过程）后原路径的可逆逆过程）后 系统与环境能完全复原，不留下任何系统与环境能完全复原，不留下任何“痕迹痕迹”；2）恒温可逆膨胀过程，系统对环境作最大功；）恒温可逆膨胀过程，系统对环境作最大功；恒温可逆压缩过程，环境对系统作最小功。恒温可逆压缩过程，环境对系统作最小功。3）可逆过程是理想化过程。）可逆过程是理想化过程。2.10 可逆过程与可逆体积功可逆过程与可逆体积功2024/7/6上一内容下一内容回主目录可逆过程中：可逆过程中：可逆过程中：可逆过程中：p pambamb=p=p dpdp p p2.可逆体积功的计算可逆体积功的计算（1）理想气体的恒温可逆体积功）理想气体的恒温可逆体积功 H=0Q=-W U=02.10 可逆过程与可逆体积功可逆过程与可逆体积功2024/7/6上一内容下一内容回主目录（2）理想气体绝热可逆体积功）理想气体绝热可逆体积功 体系与环境间无热的交换。体系与环境间无热的交换。Q=0绝热过程绝热过程 根据热力学第一定律：根据热力学第一定律：2.10 可逆过程与可逆体积功可逆过程与可逆体积功2024/7/6上一内容下一内容回主目录 体系对外作功，热力学能下降，体系温度必然降低，反之，则体系温度升高。因此绝热压缩，使体系温度升高，而绝热膨胀，可获得低温。2.10 可逆过程与可逆体积功可逆过程与可逆体积功2024/7/6上一内容下一内容回主目录a.理想气体绝热可逆过程方程式理想气体绝热可逆过程方程式 绝热过程绝热过程:Qr=0理想气体理想气体2.10 可逆过程与可逆体积功可逆过程与可逆体积功2024/7/6上一内容下一内容回主目录利用利用 得到得到 理想气体绝热可逆过程方程式理想气体绝热可逆过程方程式 2.10 可逆过程与可逆体积功可逆过程与可逆体积功代入代入 2024/7/6上一内容下一内容回主目录绝热可逆过程方程式的其他形式：绝热可逆过程方程式的其他形式：其中其中 称为理想气体热容比。称为理想气体热容比