物理化学2010秋冬课件第3大节

1、作业：3，8，19第三小题， 20，24； A. 2.22阅读：A. 2.2 2.4 3.2 3.3上例：(2) 一次膨胀 W2000 J反向(一次压缩) W逆3000(1-3)-6000 J 在环境中留下影响。(3) 可逆膨胀 W3296 J反向(可逆压缩) W逆-3296 J 在环境中没有留下影响。三、可逆过程 (Reversible process)1. 定义：热力学的一类过程，其每一步都可以反向进行而不在环境中引起其他变化。（在环境中不留下任何影响）23 功的计算 (How to calculate work)二、体积功的计算2. 特点：(1) “双复原”：逆向进行之后系统恢复到原状态

2、，在环境中不留下影响。 可逆过程进行之后，在系统和环境中产生的后果能同时完全消失。(2) 可逆意味着平衡：TT环，pp外，动力无限小，速度无限慢。(3) 等温可逆过程功值最大：“可逆” “回来”气体理想气体（概念）非理想气体（实际气体）过程可逆过程（概念）不可逆过程（实际过程）（实际可能发生的过程）3. 几种典型可逆过程：（1）可逆膨胀和可逆压缩：力学平衡（2）可逆传热：热平衡（3）可逆相变：相平衡（4）可逆化学反应：A B CE反EdE电 池（E）A B C+- 可逆过程的重要性：24 热的计算 (How to calculate heat)一、等容热 (Heat of isometric

3、process)条件：等容，W0二、等压热和焓 定义：H是状态函数，容量性质，J，HH(T, p)，(Heat of isobaric process and enthalpy)无物理意义等压条件：等压条件：等压，W=0三、热容和简单变温过程热的计算 简单变温过程： 热容 (Heat capacity)：1. 等容热容令 U = U(T, V)，则等容条件：等容简单变温过程2. 等压热容令 H = H(T, p)，则等压条件：等压简单变温过程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) CpT关系可查手册中的经验公式：C

4、p,m= a + bT + cT2 + Cp,m = a + bT + cT-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)，则在p不变的条件下两端除以dT，得代入整理得：(1) 适用于任意物质(3) 公式的意义：(2)内压：internal pressure意义：(J.m-3)四、相变热和混合热 (Heat in phase transformation and heat of mixing)相变热(1) 纯物质正常相变点下的相变热：可查手册(2) 其他温度下的相变热: 自学 2. 混合热： 自学 25 第一定律对于理想气体的应用一、理想气体的

5、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 理气 H = U + pV = U + nRT = f(T) 对任意物质的任意(p V T)过程理气总之， 和 适用于理气的任意过程。理气等温过程无U和H的变化。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

6、。(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pV图上，同一点处的绝热线比等温线更陡。所以：等T，rQ=0，rpVV1V22. 过程方程若Q=0若W=0若r理想气体绝热指数若 const.主要条件：理想气体，绝热，可逆用途：求末态26 第一定律对于实际气体的应用一、节流过程及其特点 (Throttle process and its characteristic) Joule Thomson节流实验：p1p2Porous plug (throttle valve)T1 T2Joule Thomson effect 过程特点：p1p2p2, V2p1p2p1, V1气体(p1, V1)气体(p2, V2)节流即or二、J-T (Joule-Thomson coefficient) 定