热力学第一定律总结

1、热一定律总结通用公式AJ = Q + W绝热： Q = 0 , AU = W恒容(W =0): W = 0 , AU = Qv恒压(W =0): W=-pAV=- APV),AU = Q- ApV)AH = Qp恒容+绝热(W =0) : AU = 0恒压+绝热(W =0) : AH = 0焓的定义式：H = U + pVAH = AU + A(pV)典型例题:3.11思考题第3题，第4题。理想气体的单纯pVT变化恒温:变温:AU = AH = 0AUT2T2AH = %CV,Cp, mdTAU = nCV, mgTJAH = nCp, 口仃2-)如恒容，AU = Q，否则不一定相等。如恒压，

2、A H = Q，否则不一定相等。Cp, mCv, m = R双原子理想气体:单原子理想气体:Cp, m = 7R/2, Cv, m = 5 R/2Cp, m = 5R/2, Cv, m = 3 R/2典型例题：3.18思考题第2,3,4题书 2.18 2.19二、 凝聚态物质的AU和AH只和温度有关T2AU AH =yT Cp, mdT 或 AU AH = nCp,典型例题：书2.15四、可逆相变(一定温度T和对应的p下的相变，是恒压过程)AH = Qp = ng HmAUAH -AnRT(An：气体摩尔数的变化量。如凝聚态物质之间相变，如熔化、凝固、转晶 等，贝U An = 0,AU AH。

3、101.325 kPa及其对应温度下的相变可以查表。其它温度下的相变要设计状态函数a相，温度T,压力pa相，温度To，压力 101.325 kPaA f Hm(T)A a Hm(To)可逆相变f相，温度T，压力pAAI3f相，温度To，压力 101.325 kPa a Hm(T) = AH1 + A Hm(To) + 少3不管是理想气体或凝聚态物质，A H1和AH3均仅为温度的函数，可以直接用 Cp,m 计算。AH = ry；2 Cp, mdTAH = nCp, mg-TJ典型例题：3.18作业题第3题五、化学反应焓的计算298.15 K:(A)-AHm? = AH?(生)-AH?(反)=yA

4、Hm?(Y) + zAHm?(Z) - aAHmbAHm? (B)Hm? = AcH?(反)-AH(生)=aAHm? (A) + bA)Hm? (B) - yAcHm(Y)-zg? (Z)其他温度：状态函数法反应物aA + bB（温度T）AHm(T)生成物yY + zZ(温度T)、*阳3反应物aA + bB(298.15 K)AHm(298.15 K)生成物yY + zZ(298.15 K)AU和AH的关系：AU = AH -AnRT （如：气体摩尔数的变化量。） 典型例题：3.25思考题第2题 典型例题：见本总结“十、状态函数法。典型例题第 3题”六、体积功的计算通式：SW =- Pamb

5、dV恒外压：W = - Pamb （V2-V1）恒温可逆（可逆说明 Pamb = p）： W = nRT ln（p/pd = -nRT In（V2/V1） 绝热可逆：pV -常数（丫二Cp, m/Cv, m）。利用此式求出末态温度 T2，则W = AU = nCV, m（T2 -）或：W =（P2V2 - pM）/（ 丫-1）典型例题：书2.38, 3.25作业第1题七、p-V图 斜率大小：绝热可逆线 恒温线 典型例题：如图，AB和AC均为理想气体变化过程，若B、C在同一条绝热线上，那么？ Uab与？ Uac的关系是:(A) ?Uab ?U AC ；(B) ?Uab ?U AC ；(C) ?U

6、ab = ?U AC ；(D)无法比较两者大小。八、可逆过程可逆膨胀，系统对环境做最大功(因为膨胀意味着Pamb P,可逆时Pamb取到最大值P)；可逆压缩，环境对系统做最小功。典型例题：1 mol理想气体等温(313 K)膨胀过程中从热源吸热600 J,所做的功仅是变到相同终态时最大功的1/10，则气体膨胀至终态时，体积是原来的倍。九、 求火焰最高温度：Qp = 0, AH = 0求爆炸最高温度、最高压力：Qv = 0, W = 0AU = 0典型例题：见本总结“十、状态函数法。典型例题第3题”十、状态函数法(重要！)设计途径计算系统由始态到终态，状态函数的变化量。典型例题：十、了解节流膨胀

7、的过程并了解节流膨胀是 绝热、恒焓过程 典型例题：1、 理想气体经过节流膨胀后 ，热力学能(升高，降低，不变)2、非理想气体的节流膨胀过程中，下列哪一种描述是正确的：(A) Q = 0，? H = 0 ,?p 0 ；(B) Q = 0 ,?H 0 ,?p 0，? H = 0，? p 0 ；(D) Q 0，? H = 0 ,?p 0。十一、其他重要概念如系统与环境，状态函数，平衡态， 生成焓，燃烧焓，可逆过程等，无法一列举 典型例题：1、书 2.212、体系内热力学能变化为零的过程有：(A) 等温等压下的可逆相变过程(B) 理想气体的绝热膨胀过程(C) 不同理想气体在等温等压下的混合过程(D)

8、恒容绝热体系的任何过程十二、本章重要英语单词system 系统surro undings 环境state function 状态函数equilibrium 平衡态ope n/closed/isolated syste m 开放 / 圭寸闭 / 隔离系统 work 功heat 热energy 能量expa nsion/non-expa nsion work 体积功 / 非体积功 free expansion 自 由膨胀 vacuum 真空 thermodynamic energy/internal energ热力学 / 内能perpetual moti on machi ne 永动机The Fi

9、rst Law of Thermod yn amicS 力学第一定律heat supplied at con sta nt volume/pressurei 容热 / 恒压热adiabatic 绝热的 diathermic 导热的 exothermic/endothermic 放热的/吸热的 isothermal 等温的 isobaric 等压的heat capacity 热容heat capacity at constant volume/pressur定容热容 / 定压热容enthalpy 焓conden sed matter凝 聚态物质phase cha ngef 目变 sublimat

10、i on 升华 vaporizati on 蒸发 fusi on 熔化 reacti on /formati on/combusti on en thalpy 反应焓 / 生成焓 / 燃烧焓 extent of reaction 反应进度Kirchhoffs Law 基希霍夫公式reversible process可 逆过程Joule-Thomson expansior焦耳-汤姆逊膨胀/节流膨胀isenthalpic恒焓的1、 将373.15K及0.5p的水汽100 dm1 2 3，可逆恒温压缩到 10 dm3，试计算此过程的W,Q 和 A U。2、 1mol理想气体由2atm、10L时恒容升温，使压力到20 atm。再恒压压缩至体积 为1L。求整个过程的 W、Q、AU和A H。3、298K 时，1 mol H2(g)在 10 mol O2(g)中燃烧H 2(g) + 10O 2(g) = H 2O(g) + 9.5O 2(g)已知水蒸气的生成热 ArHm? (H2O, g) = -242.67