可逆过程与可逆过程体积功

关于可逆过程与可逆过程体积功第一页，共三十三页，2022年，8月28日(1)物质的恒容变温过程

单纯pVT变化过程中计算封闭系统，dV=0,W’=0,单纯pVT变化忽略体积对U的影响非恒容过程≈恒容过程=

*对理想气体：W’=0，单纯pVT变化

*对液体和固体：第二页，共三十三页，2022年，8月28日(2)物质的恒压变温过程：封闭系统，dp=0,W’=0,单纯pVT变化恒压过程=*对理想气体：W’=0，单纯pVT变化

*对液体和固体：非恒压过程≈p变化不大时，忽略压力对H的影响第三页，共三十三页，2022年，8月28日1.可逆过程与不可逆过程2.可逆过程体积功的计算公式3.理想气体恒温可逆过程4.理想气体绝热可逆过程第四页，共三十三页，2022年，8月28日5.绝热可逆过程体积功的计算方法二:方法一：由绝热可逆过程方程求出终态温度T2，再求体积功.第五页，共三十三页，2022年，8月28日恒容过程(dV=0)恒压过程(dp=0)恒温可逆过程(dT=0,可逆)自由膨胀过程

(p环=0)绝热可逆过程(Qr=0)常见pg单纯pVT变化过程：恒温不可逆过程(dT=0)绝热不可逆过程(Q=0)QWΔUΔH=0

=0

=0

=0

=0

=0

=0

=0

恒温自由膨胀过程

(p环=0)=0

=0

=0

=0

第六页，共三十三页，2022年，8月28日==相变过程第七页，共三十三页，2022年，8月28日第八页，共三十三页，2022年，8月28日§2.5相变过程热的计算(1)相的定义:系统内性质完全相同且均匀的部分称为相。1.相及相变(2)相变:物质从一相转移至另外一相,称为相变。

气相升华(sub)凝华凝固熔化(fus)固相固相晶型转变(trs)凝结蒸发(vap)液相(3)常见相变:第九页，共三十三页，2022年，8月28日2.相变分类(1)可逆相变：在指定温度及该温度对应的平衡压力下所发生的相变，叫可逆相变。例：可逆相变条件：

dp=0,dT=0,p=f(T)可逆相变的判断：熔点、沸点、凝固点

液体在某温度下的饱和蒸气压

固体在某温度下的饱和蒸气压第十页，共三十三页，2022年，8月28日(2)不可逆相变：指定温度，非平衡压力下所发生的相变叫不可逆相变。或者相变前后温度、压力改变。例：第十一页，共三十三页，2022年，8月28日3.相变焓（可逆相变焓）根据可逆相变条件:dp=0,dT=0

1mol纯物质发生可逆相变时与环境交换的热叫摩尔相变热，也称为摩尔相变焓.(1)定义:第十二页，共三十三页，2022年，8月28日(2)相变的标记法及摩尔相变焓之间的相互关系:第十三页，共三十三页，2022年，8月28日4.相变焓与温度的关系例：B物质，在T1，p1时有vapHm(T1)

在T2，p2时有vapHm(T2)

vapHm(T1)~vapHm(T2)的关系？第十四页，共三十三页，2022年，8月28日设计过程：B(l),1molT2,p2B(g),1molT2,p2vapHm(T2)B(l),1molT1,p1B(g),1molT1,p1vapHm(T1)Hm(l)Hm(g)第十五页，共三十三页，2022年，8月28日vapHm(T2)=Hm(l)+vapHm(T1)+Hm(g)第十六页，共三十三页，2022年，8月28日通式：由T1的相变焓计算T2的相变焓忽略压力对相变焓的影响第十七页，共三十三页，2022年，8月28日例7：已知下列热力学数据：试求：水在25℃的摩尔蒸发焓。

100℃水的摩尔蒸发焓为40.63kJ·mol-1,第十八页，共三十三页，2022年，8月28日试求：25℃水的摩尔蒸发焓。第十九页，共三十三页，2022年，8月28日第二十页，共三十三页，2022年，8月28日例8：求压力101.325kPa下，1kg-20℃的过冷水凝固为同温同压的冰的过程的Q、W、ΔU、ΔH。已知水的正常凝固点为0℃，

在此条件下冰的熔化焓为5999.4J·mol-1，

过冷水的定压摩尔热容为75.312J·mol-1·K-1

冰的定压摩尔热容为37.604J·mol-1·K-1

。5.不可逆相变过程热的求解——设计过程nH2O(s)

T1=253.15K

nH2O(l)

T1=253.15K

H平衡相变＋pVT变化第二十一页，共三十三页，2022年，8月28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第二十二页，共三十三页，2022年，8月28日nH2O(s)

T1=253.15K

nH2O(l)

T1=253.15K

H1H3nH2O(l)

T2=273.15KnH2O(s)T2=273.15K

H2Hp=101.325kPa第二十三页，共三十三页，2022年，8月28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第二十四页，共三十三页，2022年，8月28日

求2mol水蒸气于10℃、85kPa下凝结为液体水过程的Q、W、H及U

。已知100℃、101.325kPa下水的vapHm=40.63kJ·mol-１例9第二十五页，共三十三页，2022年，8月28日W=-p外V或者：第二十六页，共三十三页，2022年，8月28日

已知100℃、101.325kPa下水的vapHm=40.67kJ·mol-１，水蒸气与液体水的摩尔体积分别为Vm(g)=30.19dm3·mol-１,Vm(l)=18.00×10-３dm3·mol-1

试计算下列两过程的Q、W、H及U

。

(1)1mol液体水于100℃、101.325kPa下可逆蒸发为水蒸气；

(2)1mol液体水在100℃恒温下于真空容器中全部蒸发为蒸气，而且蒸气的压力恰是101.325kPa。例10第二十七页，共三十三页，2022年，8月28日(1)100℃、101.325kPa下可逆蒸发第二十八页，共三十三页，2022年，8月28日(2)100℃下向真空蒸发第二十九页，共三十三页，2022年，8月28日ΔU、W

、Q第三十页，共三十三页，2022年，8月28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、水蒸气的平均摩尔定压热容分别为37.6J·K-1·mol-1、

75.31J·K-1·mol-1、33.6J·K-1·mol-1。

求-10℃、101.325kPa冰的摩尔升华焓。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第三十一页，共三十三页，2022年，8月28日H2O(s)

p=101.325kPaT1=263.15KH2O(g)

p=101.325kPaT1=263.15KH2O(s)

p=101.325PaT2=273.15K