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文档简介

②兰纳德-琼斯势能曲线示意③理想气体模特征:1.分子间无相互作用2②兰纳德-琼斯势能曲线示意③理想气体模特征:1.分子间无相互作用2为理想气体2.理想气体混合1)①摩尔分数或②质量分③体积分2表示在一定温度、压力下的摩尔体2)应3)道尔顿定律(分压定律条件:所有混合气条件:理想气体混合物、低压下真实气体混合物可近似适试求1)2)解:1)设烃类混合和水蒸分压分表示在一定温度、压力下的摩尔体2)应3)道尔顿定律(分压定律条件:所有混合气条件:理想气体混合物、低压下真实气体混合物可近似适试求1)2)解:1)设烃类混合和水蒸分压分别3中水蒸气的分压 。现欲得到除去水蒸气 干烃类混合气体题1.今 的湿烃类混合气体(含水蒸气的烃类混合气体),由可2)4)阿马格定律(分体积定律公式条件:理想气体混合物、低压下真实气体混合推论4由可2)4)阿马格定律(分体积定律公式条件:理想气体混合物、低压下真实气体混合推论4课时练习1(多选))理想气体能严格遵守气体实验实际气体在温度不太高、压强不太大的情况下,可看成理实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下,可看成理想气所有的实际气体任何情况下,都可以看成理想气2.一定质量的理想气体,,在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别关系可能正确的是课时练习1(多选))理想气体能严格遵守气体实验实际气体在温度不太高、压强不太大的情况下,可看成理实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下,可看成理想气所有的实际气体任何情况下,都可以看成理想气2.一定质量的理想气体,,在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别关系可能正确的是)3,在温度,大气压时,室内空气量,则当温度升高,大气压强变时,室内空气的为多少千克4,体积,充气后。轮胎内空气压强增大个大气压,温度升充入的空气温度,压强为个大气压,则需充入多少升这样的空气(设胎体积不变5课时气体的PVT性质(二11)①气液平衡:液体蒸发速度与气体凝结速度相同的状态②饱和蒸气/课时气体的PVT性质(二11)①气液平衡:液体蒸发速度与气体凝结速度相同的状态②饱和蒸气/液体:处于气-液平衡时的气体/液体③饱和蒸气压:饱和蒸气压所具有的压符号(注意:物理化学中,上标表示纯物质注意:理想气体由于分子间无互作用,在任何温度、压力下都不能液化饱和蒸气压由物质的本性决定同一物质在不同温度下有不同的饱和蒸气压,饱和蒸气压是温固体也存在饱和蒸气④沸点:饱和蒸气压与外界压力相等,液体沸腾时的温度通常下的沸点称为正常沸⑤相对湿度:大气中水蒸气分压与同温度下水的饱和蒸气压之比2)饱和蒸气的热力学状态参数相同,气液之间的分界面消失,因而没有表力,气化潜能为零6考占1选择、填23温度以上不论加多大压力,都不能使气体化②临界参临界压温度以上不论加多大压力,都不能使气体化②临界参临界压力临界温度时的饱和蒸气临界摩尔体积在临界温度、临界压力下,物质③真实气体图三种情况7④超临界流体定义:高于临界温度和临界压力的流体特点与液体接近的密度与气体接近的黏度及高扩散系具有很强的溶解性、良好的流动、传递题1.使实际气体液化的温度是 )该气体的临界问题④超临界流体定义:高于临界温度和临界压力的流体特点与液体接近的密度与气体接近的黏度及高扩散系具有很强的溶解性、良好的流动、传递题1.使实际气体液化的温度是 )该气体的临界问题高等低无答案。解析:若高于临界温度,无论加多大的压力,都无法使气体液化题2.实际气体处于下列哪种状态时,其行为与理想气体相近 答案。距较大,分子之间几乎无相互作用力加压被液化答案。题4.在以下临界点的描述中,错误的是 临界参数的统称在三个参数中最容易测定答案。8题3.实际气体的温度为,临界温度为,当 )时,该气体可通解析:临界参数中,临界温度、临界压强较易测定,临界摩尔体积一般是通过式计算得出气液固答案。解析:临界状态时,物质的气体摩尔体积等于液体摩尔体21)波义耳温度定义2)解析:临界参数中,临界温度、临界压强较易测定,临界摩尔体积一般是通过式计算得出气液固答案。解析:临界状态时,物质的气体摩尔体积等于液体摩尔体21)波义耳温度定义2)公式或其中为范德华常数,单位:压力修正项,内压9题5.若某物质 ,则该物质所处的状态是 :体积修正项3)公式或其中与分别为第二、第三、维里系数3.对比状态定律与压缩因1)2)对应状态原理:当不同气体有两个对比参数相等时,第三个对比参数也(致)相等3)或;推导①理想气体,任何压。②真实气体不易压缩。③真实气体易被压缩。注意:①理想气。②任何气体时。增减答案。解析:当温度大于波义耳温度,体积效应起主导作用随的:体积修正项3)公式或其中与分别为第二、第三、维里系数3.对比状态定律与压缩因1)2)对应状态原理:当不同气体有两个对比参数相等时,第三个对比参数也(致)相等3)或;推导①理想气体,任何压。②真实气体不易压缩。③真实气体易被压缩。注意:①理想气。②任何气体时。增减答案。解析:当温度大于波义耳温度,体积效应起主导作用随的增加呈上升 题1.当温度高于波义耳温度时,真实气体 值将随着的增大而 势题2.在任何温度、压力条件下,压缩因子恒为1势题2.在任何温度、压力条件下,压缩因子恒为1的气体为 理真范德任答案。题3.相同的温度和压力时,实际气体的摩尔体积大于理想气体的摩尔体积答案该实际气体的压缩因子 课时练习1的关系为 正比正比正比正比2对作图可得一直线,外推时)等于相同的不为零的某一定不等于同一等于3)引力愈大课时练习1的关系为 正比正比正比正比2对作图可得一直线,外推时)等于相同的不为零的某一定不等于同一等于3)引力愈大,临界温度引力愈大,临界温度引力的大小对临界温度无关系)低温高压下才能液低温下能液高压下能液5的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况下的空若将其中一个球加热,另一个球则维,忽略连接细管中的积,试求该容器内空气的压力6为理想气体(1)种气体混合后的压力(2)及的摩尔体积是否相同(3)隔板抽去后,混合气及的(3)隔板抽去后,混合气及的分压力之比以及它们的分体积各为干课时热力学基础(一1.热力学基本概1)个系统也必相处于热示例分别课时热力学基础(一1.热力学基本概1)个系统也必相处于热示例分别达到热平和也处于热平衡,它们具有相同的温度2)系统定义:研究时被划定的研环境定义:与系统密切接触,有相互作用的部①孤立系统(隔离系统系统与环境之间无任何物质和能交换系统分类②封闭系统:系统与环境无物质交换,但有能量③敞开系统:系统与环境既有物质交换,又有能量交换考占1选择、填空、计算2选择、填空、计3选择、填空、简注意①系统与环境的界面可以是实际存在的,如容器器壁,也可以是想象的,混合物质中的某一物注意①系统与环境的界面可以是实际存在的,如容器器壁,也可以是想象的,混合物质中的某一物能量不守恒3)质变量例如等分②强度性质:其数值只取决于系统的状态,与系统中存在的量无例如等注意①广度性质具有加和性,强度性质则②广度性质除以描述数量的广度性质,可得一系列强度性如,4)(1)(2)(对于有刚性器壁的容器或有半透膜存在的系统,虽两边压力不等,但能保持力平衡(3)(4)5)历史无关;它的(对于有刚性器壁的容器或有半透膜存在的系统,虽两边压力不等,但能保持力平衡(3)(4)5)历史无关;它的变换量仅取决于系统的始态与终态,而与变化的途径无关即特点①异途同归,值变相等;周而复始,数值还原②状态函数的和、差、积、商也是状态。热力学状态函数的简状态函数其中①内能(热力学能符号,系统内部能量的总②焓:符号为,定义式。③熵:符号为,系统无序度的表示④亥母霍兹自由能或,定义式为。⑤吉布斯自由能:符,定义式。6)(1)符号;单位为:的取号:系统从环境中得到热。系统将热释放给环境。(2)统与环境之间传递或交换的其他各种能量都称为符号;单位为:的取号:系统从环境中得到功。系统对环境做功。功的分类体积功:系统由于体积改变反抗环境压而与环境交换的能量系统将热释放给环境。(2)统与环境之间传递或交换的其他各种能量都称为符号;单位为:的取号:系统从环境中得到功。系统对环境做功。功的分类体积功:系统由于体积改变反抗环境压而与环境交换的能量非体积功:符或不是状态函数②经典热力学中一般不考虑非体积功7)的转变,称为发生了一个过程途径定义:系统完成变化过程所经历的具体步骤常见过程:①等温过。②等压过程。③等容过程。④绝热过程。⑤循环过程:系统经历若干变化后又回到始态使系统和环境都回到原状态(在环境中没有任何变化注意:可逆过程是在无限接近平衡条件下进行的,,是一种理想化过程反应的所有物质为系统,这系统属于 答案。解析:因为系统与环境之间没有任何物质和能量的交换题2.有一高压绝热钢瓶,打开阀门后气体喷出钢瓶,当内、反应的所有物质为系统,这系统属于 答案。解析:因为系统与环境之间没有任何物质和能量的交换题2.有一高压绝热钢瓶,打开阀门后气体喷出钢瓶,当内、外压力相等时阀门,这时钢瓶内的温度与外界温度相比 与外界一答案。低题3.有一高压非绝热钢瓶,打开阀门后气体喷出钢瓶,当内、外压力相等闭阀门,当钢瓶内、外温度达到平衡时,瓶内压力与外界压力相比 答案:学能降低,温度下降。瓶内温度比瓶外低,但气体的密度比瓶外大,当从外界热,温度与瓶外相等时,压力会比瓶外题4.当系统状态改变后,状态函数 , 答案:不一定,一定题5.对于孤立体系中发生的实际过程,下列各式中不正确的是 答案。题1.在一个绝热钢瓶内发 的反应,以钢瓶和参答案结论正确吗?为什么答案:不正确。因为加和性是指同一热力学平衡体系中,某物理量的数值与系中物质的数量成正比,而答案结论正确吗?为什么答案:不正确。因为加和性是指同一热力学平衡体系中,某物理量的数值与系中物质的数量成正比,而在道尔顿分压定律中的物理意义是指在同温度组分单独占有与混合气体相同体积时所具有的压力,总与分不是同一热力学平衡体系中的物理量,且与物质的数量不成正比。所以,不属于具有加和性,压力为强度性质2.热力学第一定1)①物理化学中功的分②体积功的计图体积功示意题8.根据道尔顿分压定 可见,压力具有加和性,属于容量性质。题7.热力学过程中的值应由具体过程决定 题6. ,所 都是状态函数 体积功的定义式当气体向真空膨胀时对于有限过程,体积对于恒外压过③的取蒸发热、反应热、熔化热体积功的定义式当气体向真空膨胀时对于有限过程,体积对于恒外压过③的取蒸发热、反应热、熔化热等注意功和热是途径函数,与具体过程有关如图不同途径的微小过程的微量功、微量热记,与状态函数的全微形式()加以2)定义:系统内部所有粒子全部能量的总和(包括系统内分子平动、转动、分子部各原子间的振动、电子的运动、核运动的能量,以及分子间相互作用的等,单位。是状态函数,广度量②若作为独立变量,可3)本质:能量守恒原封闭系统热力学第一定律数学31)图焦耳实验示意2)变3)是状态函数,广度量②若作为独立变量,可3)本质:能量守恒原封闭系统热力学第一定律数学31)图焦耳实验示意2)变3)(理想气体即理想气体只是温度的函数题1.夏天,在用绝热材料制成的房间内,门窗紧闭,室内放一冰箱,并接、负号能(理想气体即理想气体只是温度的函数题1.夏天,在用绝热材料制成的房间内,门窗紧闭,室内放一冰箱,并接、负号能代替空调吗解选定的系注(1)食品温度下降,无功(2)得的电功与放出的热(3)电源对冰箱供电是系统内部的(4)冰箱放热给房间是系统内部的(5)电源对冰箱供电是环境内部的(6)相当于一个隔离系源。如下选择不同的对象作为研究系数,试判断各种情况 的题2.在一个盛有水的绝热箱中,放一个与工作电源相接的装有防水套的电炉丝设该装置各部分都可以近似看作封闭系统。当选择不同的对象作为系统时,从(1)以水为系统2以水和电炉丝为系统(以电炉丝为系统4以水电炉丝和电源为系统(1),使水的温度升高。但都作为环境的工作电源与电炉丝之间的电能递是不计的,所。。这时工作电源为环境,对系统做电功,使水的热力学能增加题2.在一个盛有水的绝热箱中,放一个与工作电源相接的装有防水套的电炉丝设该装置各部分都可以近似看作封闭系统。当选择不同的对象作为系统时,从(1)以水为系统2以水和电炉丝为系统(以电炉丝为系统4以水电炉丝和电源为系统(1),使水的温度升高。但都作为环境的工作电源与电炉丝之间的电能递是不计的,所。。这时工作电源为环境,对系统做电功,使水的热力学能增加。而系统内部电炉丝传递给水的能量是不计的。。电炉丝从电源得到电功,又把热传给。若维持电丝温度不变,,若电炉丝自身温度略有升高。。这相当于一个隔离系统,热、切的交换都在系统内部进行,就不作为热与功来计算。之间的热和功的交换。若热力学第一定律的表示刚好相反(这不用担心,试题应该会说明的。万一试题没有说明,自己应注明号表示题3.在一个绝热钢瓶中发生一个放热的分子数增加的化学反应那 。下答案中选择正确的答案。热力学第一定律的数学表示式答案体系与环境的功的交算体系的热力学能变(1)根据热力学第一定律的数学表达,即系统从环境得到的功(2)答案体系与环境的功的交算体系的热力学能变(1)根据热力学第一定律的数学表达,即系统从环境得到的功(2)身的热力学能不变题5.在一个绝热真空箱上刺一个小洞,空气很快冲入,当箱内与箱外的压解:不矛盾,因为两者取的系统不同。在焦耳实验中,系统是第一个球中的所气体,当冲入真空瓶中时,系统对环境没有做功,达平衡后系统温度不变。因理想气体分子之间的相互作用力可以忽略,真空膨胀后体积变大,但热力学能有变化。若是真实的高压气体,在真空膨胀前后,气体的温度是会改变的在本实验中把冲入真空箱的气体作为系统,环境对系统做了功,系统在绝温度降低(2)如果该体系在膨胀过程中对环境做 的功,同时吸收 题4.(1)一个体系的热力学能增加 ,从环境吸收 的热,计课时练习1.对于内能是体系的单值函数概念,错误理解是体系处于一定的状态,具有一定的内对应于某一状态,内能只能有一数值不能有两个以上的数状态发生变化,内能也一定跟对应于一个内能值,可以有多2.下列叙述中正确的是物体课时练习1.对于内能是体系的单值函数概念,错误理解是体系处于一定的状态,具有一定的内对应于某一状态,内能只能有一数值不能有两个以上的数状态发生变化,内能也一定跟对应于一个内能值,可以有多2.下列叙述中正确的是物体温度越高,说明其内能越物体温度越高,说明其所含热凡体系温度升高,就肯定是它吸收了凡体系温度不变,说明它既不吸热也不3.热力学第一定律仅适用于什么途径同一过程的任何途同一过程的可逆途同一过程的不可逆途不同过程的任何途(。5工作。过一段时间之后,室内的平均气温将升降不不一6.恒容下,一定量的理想气体,当温度升高时内能将降增不增加、减少不能确7.在一刚性的绝热箱中,隔板两边均充满空气(视为理想气体不等,已右左,则将隔板抽去后应有8下,一定量理想气膨胀,与?7.在一刚性的绝热箱中,隔板两边均充满空气(视为理想气体不等,已右左,则将隔板抽去后应有8下,一定量理想气膨胀,与?课时热力学基础(二1)恒容热)定义:系统进行恒容且无非体积功的过程与环境交换的热与的关系(,)(,)2)恒压热)与焓)定义:系统进行恒压且无非体积功的过程与环境交换的热焓)的推导:由可(,),单位与的关系(,)(,)/两式由恒容/恒压过程推导,但,均为状态函数,故关系式对等容/等压过程也适用考占 的定义与关选择、填空、计2选择、填空、计3选择、填空、计 关 证课时热力学基础(二1)恒容热)定义:系统进行恒容且无非体积功的过程与环境交换的热与的关系(,)(,)2)恒压热)与焓)定义:系统进行恒压且无非体积功的过程与环境交换的热焓)的推导:由可(,),单位与的关系(,)(,)/两式由恒容/恒压过程推导,但,均为状态函数,故关系式对等容/等压过程也适用考占 的定义与关选择、填空、计2选择、填空、计3选择、填空、计 关 证2和2和的焓变例如正、负号答:在绝热钢瓶内,若没有非体积功,那就相当于一个隔离系统,因为既绝,,(不做非体积功不管它是放热的还是吸热的,是气体分子数增加的还是减来的函数,虽有能量单位,但不遵守能量守恒定律。在绝热钢瓶中有反应瓶内压力下降。根据焓的定义式,钢瓶是等容的由于压力。若是在绝热钢瓶中发的反应,由于气体分子数没有减少,而反应是放热的,因此钢瓶内温度升高,压,焓是增加的。从该例题可以看出,焓不遵守能量守恒定题1.在绝热钢瓶中氢气与氧气化合生成水试判断该过程的, 和不可能相等。而焓是状一定相等。在反应中条件。和不可能相等。而焓是状一定相等。在反应中条件。而中,因为氢氧燃料电池做了非体积功(功变不再等于等压热效应答恒压不作非体积另据热一容加热到压力 的末态,求途径 途径先经绝热膨胀 ,步骤中的 ;再同终态。途径为恒压加热过程,过程中 题3.始态 某理想气体,经,两条不同途径到达否相等?两者的反应焓 是否相等 的关系氢氧燃料电池。当两种反应的进度相同时,两者的等压热效 题2.在相同温度和压力下,氢和氧分别由如下两条途径化合成水:燃烧反应途事实31)摩尔定容热容)(1)时,物质时的物质在恒容且无非体积功的条下,升温无定义为该物质在该温定容热容数学形式单位(2)应适用条件:恒容过程变化适用条件:单变途事实31)摩尔定容热容)(1)时,物质时的物质在恒容且无非体积功的条下,升温无定义为该物质在该温定容热容数学形式单位(2)应适用条件:恒容过程变化适用条件:单变注意对于理想气(理想仅是温度的函数由得非恒容过2)摩尔定压热容)(1)时,物理的物质在恒压且非体积功为零的条下,若温度升高无限小所需的热定义为该物质在温下的注意对于理想气(理想仅是温度的函数由得非恒容过2)摩尔定压热容)(1)时,物理的物质在恒压且非体积功为零的条下,若温度升高无限小所需的热定义为该物质在温下的摩尔定压热容数学形式单位(2)应适用条件:恒压过程变化适用条件:单变注意对于理想气,(理想仅是温度的函数非恒压过3),的计凝聚态物质定义:处于固态或液态的物公式注意:尽管凝聚态物质等温过很小,也不能认为是恒容过程,不用来计算,注意对于理想气,(理想仅是温度的函数非恒压过3),的计凝聚态物质定义:处于固态或液态的物公式注意:尽管凝聚态物质等温过很小,也不能认为是恒容过程,不用来计算,只有真正恒容时才能与关推由定义,又因上式左右两边恒压下可代入推导可其中①:恒压物质升时的体积增②:物质恒压下升温单位热力学温度时,由于体胀克服分子间吸引力,使热力学能增加而从环境中吸收又因上式左右两边恒压下可代入推导可其中①:恒压物质升时的体积增②:物质恒压下升温单位热力学温度时,由于体胀克服分子间吸引力,使热力学能增加而从环境中吸收的③:体积膨胀对环境做功而从环境吸收的1)其中注意①常温下,单原子理想气体(),②双原子理想气体(),2)()的变(1)表随的变化方数据列曲函数关系,在计算题中考察(2)是,。对于理想气体,代,可。即理想气与无关,低压下实际气体,凝聚态物质可近似适4)()以为例平均摩尔定压热:单位物质的量的物质在恒压且非体积功为,②双原子理想气体(),2)()的变(1)表随的变化方数据列曲函数关系,在计算题中考察(2)是,。对于理想气体,代,可。即理想气与无关,低压下实际气体,凝聚态物质可近似适4)()以为例平均摩尔定压热:单位物质的量的物质在恒压且非体积功为由计公式与关系5)(1),定压热单位公式(2),质量定压热单位公式答:整个过程示意如 力升高 再恒压泠却使体积缩小 求整个过程的,题 某理想气体 。由始 ,先恒容加热使与关系5)(1),定压热单位公式(2),质量定压热单位公式答:整个过程示意如 力升高 再恒压泠却使体积缩小 求整个过程的,题 某理想气体 。由始 ,先恒容加热使,,;,;已知和的摩尔定压热分别及态温度及过程 。现将隔板撤掉,整个系统达到热平衡,求题3.容积 的恒容密闭容器中有一绝热隔板,其两侧分别 常压下 恒压加热 的求(1 题2.已 ,,;,;已知和的摩尔定压热分别及态温度及过程 。现将隔板撤掉,整个系统达到热平衡,求题3.容积 的恒容密闭容器中有一绝热隔板,其两侧分别 常压下 恒压加热 的求(1 题2.已 代,代;是固体物质;而:过程恒容、绝热,得所以,且假设均不随温度代,代;是固体物质;而:过程恒容、绝热,得所以,且假设均不随温度课时练习 是体系的什()反应吸收的能生成2.关于焓的性质,下列说法中正确的是 焓是系统内含的热能,所以常称它为热焓是能量,它遵守热力学第一定系统的焓值等于内能加体积焓的增量只与系统的始末态有3.下列哪一种说法错误课时练习 是体系的什()反应吸收的能生成2.关于焓的性质,下列说法中正确的是 焓是系统内含的热能,所以常称它为热焓是能量,它遵守热力学第一定系统的焓值等于内能加体积焓的增量只与系统的始末态有3.下列哪一种说法错误)焓是定义的一种具有能量量纲的热力学只有在某些特定条件下,焓才与体系吸热相焓是状态函焓是体系能与环境能进行热交换的能4.公适用于下列哪个过程 理想气体反抗外膨在和大气压力下达平等温、等压下电解水给自行车打气,使车胎内的压力增加5则下列表述正确的是)6可逆电池,使化学反应和电池反应的始、终态相同,这时热效应,则它们之间数值的关系如何理想气体从始态压的等压下体积膨()的等压下气体膨胀终态压力也等。分别计算每个过程,,和。思路:这是一个理想气体,,变化过程,无论体积、压力如何化和仅是温度的函数,6可逆电池,使化学反应和电池反应的始、终态相同,这时热效应,则它们之间数值的关系如何理想气体从始态压的等压下体积膨()的等压下气体膨胀终态压力也等。分别计算每个过程,,和。思路:这是一个理想气体,,变化过程,无论体积、压力如何化和仅是温度的函数,,。而与过程有,只要计,的值即可得到某理想气体,,先恒压加热使体,再恒容加热使压力。求过程,和。9与双原子理想气的混合物,始态温压。今该混合气体绝热反抗恒外压膨胀到平衡态。求末及过程,,。10的甲烷气体恒容降温,试求过,,。课时热力学基础(三1.相变1)(1)(2)(3)(4)蒸发熔化升华晶型转变2)及该温度平衡压力下生相变时课时热力学基础(三1.相变1)(1)(2)(3)(4)蒸发熔化升华晶型转变2)及该温度平衡压力下生相变时对应的焓变(为始态,为终态符号或(,)单位或有关计算公式考占1.相变计2选择、填空、计3选择、填空、计②③注意:①定义中,相,故②对于纯物质两相平衡系统,温度确定,平衡压力确定仅是温度的函数3)的关物质相为例,已知温下的摩尔变及两相摩尔定压热,下下。可即答。②③注意:①定义中,相,故②对于纯物质两相平衡系统,温度确定,平衡压力确定仅是温度的函数3)的关物质相为例,已知温下的摩尔变及两相摩尔定压热,下下。可即答。和热力学能变。已知水 下水题1. 下, 水 升温 水蒸气,求此过程的焓答求:析出冰的量。已 时冰的融化热 立即有一定量冰析出,系统称 的冰水混合物题2. 下,将极微小冰块作为晶种,投 的过冷水种答求:析出冰的量。已 时冰的融化热 立即有一定量冰析出,系统称 的冰水混合物题2. 下,将极微小冰块作为晶种,投 的过冷水种答:变化过程示意如过程恒压绝热,故 的冰后,系统末态的温度。计算时不考虑容器的热容水的均比定压热 。求绝热容器内 的水题3.已 下冰的熔点 ,此时冰的比熔化 答:变化过程示意如过程恒压绝热,故 的冰后,系统末态的温度。计算时不考虑容器的热容水的均比定压热 。求绝热容器内 的水题3.已 下冰的熔点 ,此时冰的比熔化 答:系统中邻二甲苯恒压蒸发的始态及末态如框图所示由状态函数法,有其,分别为液相及气相单变化过程对应的焓变而为正常沸,时的蒸发焓,由题给数据过程的恒压答:系统中邻二甲苯恒压蒸发的始态及末态如框图所示由状态函数法,有其,分别为液相及气相单变化过程对应的焓变而为正常沸,时的蒸发焓,由题给数据过程的恒压 试求上述蒸,液相及气相邻二甲苯的摩尔定压热容近似为常数,分别时邻二甲苯蒸汽。已知邻二甲苯在常压下正常沸 时的摩尔蒸发焓题 的液体邻二甲苯恒定于常压下在蒸发器中蒸发,成 上述三个过程的焓变相加即得蒸发过程得恒压21)为移项可写则则:任:该组分化学计量数,其中产为正,反应为负:反应进行程②反应进度定义式单位注意对同一化学式,用各个组分表示的反应进度是相当某物质实际反应一上述三个过程的焓变相加即得蒸发过程得恒压21)为移项可写则则:任:该组分化学计量数,其中产为正,反应为负:反应进行程②反应进度定义式单位注意对同一化学式,用各个组分表示的反应进度是相当某物质实际反应一定,若反应方程式写法不同,反应2)(1)摩尔反应焓)公式单位(2)气体标准状态:任意温,压力为标准压下表现出理想体性质的纯气体状态液体或固体标准状态:任,压力为标准压的纯液或纯固体状态是现国际标准压力是年以规气体标准状态:任意温,压力为标准压下表现出理想体性质的纯气体状态液体或固体标准状态:任,压力为标准压的纯液或纯固体状态是现国际标准压力是年以规定的标准压力②物质每一个温下都有各自标准态3)公式单位与关由状态函数多数情况下(理想气体,关为分别,;,则且即对于理想气对于凝聚态物质恒容或恒压过程末态压力变化不结论其中仅表示参与反应的气态物质计量数代数3.标准摩尔反应焓)1)(1)的标准态下,由稳定相态的单质生成的相态的化,则该反的焓变即为该化合在温时的标准,关为分别,;,则且即对于理想气对于凝聚态物质恒容或恒压过程末态压力变化不结论其中仅表示参与反应的气态物质计量数代数3.标准摩尔反应焓)1)(1)的标准态下,由稳定相态的单质生成的相态的化,则该反的焓变即为该化合在温时的标准符号单位定义中单质必须是相应条件下最稳定相态,下单质中石墨最稳定。②稳定相态单质,(2)计公式即:末态各产之和减去始态各反应之和,即。2)标准摩尔燃烧焓)的标准态下,由化学计量的符号单位定义中单质必须是相应条件下最稳定相态,下单质中石墨最稳定。②稳定相态单质,(2)计公式即:末态各产之和减去始态各反应之和,即。2)标准摩尔燃烧焓)的标准态下,由化学计量的相与氧进行完全氧化反应时,该焓变即为该物质在温时的标准摩尔燃烧焓符号单位注意:①“完全氧化”指在没有催化剂作用下的自然燃烧;含,产,产物物。如②由定义可知等(2)计即:参与反应各组与其化学计量数乘积代数和的负值即为反应。随的变基希霍夫公式推导由状态函数法①②③基希霍夫公式(4)状态函数法:设计包、标准(2)计即:参与反应各组与其化学计量数乘积代数和的负值即为反应。随的变基希霍夫公式推导由状态函数法①②③基希霍夫公式(4)状态函数法:设计包、标准态下的反应途以非恒温反应——绝热反应为例予以介燃烧反应的最高火焰(恒压、绝热爆炸反应的最高温度、最高压(恒容、绝热①燃烧反应的最高火②爆炸反应的最高温答反应 ,则该反应的进度等于 题1. 混合生成 按如下的计量方燃烧反应的最高火焰(恒压、绝热爆炸反应的最高温度、最高压(恒容、绝热①燃烧反应的最高火②爆炸反应的最高温答反应 ,则该反应的进度等于 题1. 混合生成 按如下的计量方(1)的标准摩尔生成焓(2)的摩尔反应焓变(1)由石墨和氢气生成环丙烷的反应热容如下物思路:首先根据已时各物质的标准摩尔生成焓的摩时(1)的标准摩尔生成焓(2)的摩尔反应焓变(1)由石墨和氢气生成环丙烷的反应热容如下物思路:首先根据已时各物质的标准摩尔生成焓的摩时的反应焓值计时的摩反应焓变。本题中所给值假定在该温度区间内是与温度无关的常数(若温度的函数,则要在温度变化区间内进行积分,计算要复杂一点答摩尔反应焓 。已 时各物质的标准摩尔生成焓和等压摩题3.计算反 时的标。根据这些热力学数据,试计丙 的标准摩尔生成 焓分别 题2.已 和标准压力下,环丙 ,石墨 的标准摩尔燃课时练习1.试下水的相变焓已知时水的饱和蒸汽压,在此条的摩尔蒸焓。下,的熔点,在此条件下冰的摩尔熔化范围内过泠和冰摩尔定压热容分别和。求在常压下下过泠水结冰的尔凝固焓3.已知在的摩尔蒸发气的平均摩尔定压热容和。求时水的摩课时练习1.试下水的相变焓已知时水的饱和蒸汽压,在此条的摩尔蒸焓。下,的熔点,在此条件下冰的摩尔熔化范围内过泠和冰摩尔定压热容分别和。求在常压下下过泠水结冰的尔凝固焓3.已知在的摩尔蒸发气的平均摩尔定压热容和。求时水的摩尔蒸发焓4.蒸气锅炉中连续不断地注的水,将其加热并蒸发,饱和蒸压的水蒸气。求每生饱和水蒸气所需的热已知水在的摩尔相,水的平均摩尔定压热容水蒸的摩尔定压热容与温度的关系见附录5.的恒温槽中有一容积的真空容器,容器内底部有一小,,及。已知时水的饱和蒸汽压的摩尔发焓。6和标准压力下,反的标准摩焓变,的值5.的恒温槽中有一容积的真空容器,容器内底部有一小,,及。已知时水的饱和蒸汽压的摩尔发焓。6和标准压力下,反的标准摩焓变,的值与以下焓变相当()的标准摩尔生成(金刚石)的标准摩尔燃烧(焦炭)的标准摩尔燃烧与前三个都不7则下列表述正确的()8在时的标准摩尔生成焓和标准摩焓。已知时9.计算的摩尔反应焓。已知热力学数据如①②③④⑤⑥10.下,下列反应已知各物质的热力学数据8在时的标准摩尔生成焓和标准摩焓。已知时9.计算的摩尔反应焓。已知热力学数据如①②③④⑤⑥10.下,下列反应已知各物质的热力学数据课时热力学基础(四11)的条件下进行的过程2)理想气体恒温膨胀(压缩)为例假设有条途径①将两堆细砂一次拿掉,系统在膨胀。再将两堆细砂一次加上压缩回②将两堆细砂分两次拿掉,系统膨胀后,课时热力学基础(四11)的条件下进行的过程2)理想气体恒温膨胀(压缩)为例假设有条途径①将两堆细砂一次拿掉,系统在膨胀。再将两堆细砂一次加上压缩回②将两堆细砂分两次拿掉,系统膨胀后,接着反膨至。再先加一堆细砂压缩后,加第二堆细砂压缩回始态③每次拿掉无限小的细砂体积无限小膨胀至平衡后再拿掉无限小细砂部拿完,体积膨胀。将无限小细砂放回活塞直至放完,压缩回始态条途径体积功分别为考占1计23选择、计算、证总结:①恒温可逆膨胀,系统对环境做最大功,恒温可逆压缩,环境对系统②可逆循环过程,系统与环境完全复原,没有何能量痕迹③可逆过程是理想过程,现实并不存在,但如恒温下平衡压力相变衡态的化学反应等可视为可逆过程处理总结:①恒温可逆膨胀,系统对环境做最大功,恒温可逆压缩,环境对系统②可逆循环过程,系统与环境完全复原,没有何能量痕迹③可逆过程是理想过程,现实并不存在,但如恒温下平衡压力相变衡态的化学反应等可视为可逆过程处理21)计算公式2)①理想气体绝热可逆过程方程公式或常常常②理想气体绝热可逆计算公式或(此式繁琐,在考试解题中尽量不采用3)图①恒温可逆过程与绝热可逆过21)计算公式2)①理想气体绝热可逆过程方程公式或常常常②理想气体绝热可逆计算公式或(此式繁琐,在考试解题中尽量不采用3)图①恒温可逆过程与绝热可逆过②绝热不可逆过图绝热可逆膨绝热可逆压题1.某双原子理想气从始经过如②绝热不可逆过图绝热可逆膨绝热可逆压题1.某双原子理想气从始经过如下四个不同过各自的平衡态,求各及。(1)。,可是理想气体(2)恒外压膨胀至平是理想气体(3)(2)恒温反 恒外压膨胀至平衡(4)绝热反 恒外压膨胀至平衡(3)绝热可逆膨胀 ,可是理想气体(2)恒外压膨胀至平是理想气体(3)(2)恒温反 恒外压膨胀至平衡(4)绝热反 恒外压膨胀至平衡(3)绝热可逆膨胀 (4)恒外压膨胀至平题2.一定量的理想气体从同一始态分别经历(1)定温可逆(2)绝热可逆两学能,焓以及热量,体积功关系满足 膨胀过程至具有相同体积的终态,则终态压力,温度,摩尔体积(4)恒外压膨胀至平题2.一定量的理想气体从同一始态分别经历(1)定温可逆(2)绝热可逆两学能,焓以及热量,体积功关系满足 膨胀过程至具有相同体积的终态,则终态压力,温度,摩尔体积答案31)焦耳-汤姆逊实实验示意图实验过程:绝热圆筒中有两个绝热活塞,中间有一刚性多孔塞。实验前体不变前提下,将左侧气体通过多孔塞逐渐压入侧至气体全部通过。研究此过程温度的答案31)焦耳-汤姆逊实实验示意图实验过程:绝热圆筒中有两个绝热活塞,中间有一刚性多孔塞。实验前体不变前提下,将左侧气体通过多孔塞逐渐压入侧至气体全部通过。研究此过程温度的膨胀过程。实际情况中,当稳定流动的气体在流动时突阻而使压力下降的情况即可认为是节流实验结果①室温常压的始态下,多数气体经节流膨胀温度下降产生致冷效应②少数气体()温度升高,产生致热效应③始态压力足够低,气体经节流膨胀温度基本不2)推导:该过程由于绝整理故结论①节流膨胀是恒焓过②理想气体仅是温度的函数③真实气体是温度、压强的函数④节流膨胀是不可逆3)焦耳-汤姆逊系(1)取号:①理想气体②节流膨胀后产生致冷效应的真实气体③节流膨胀后产生致热效应的真实气体注意:理想气体节流取号热力学讨推导:对气对于节流膨整理故结论①节流膨胀是恒焓过②理想气体仅是温度的函数③真实气体是温度、压强的函数④节流膨胀是不可逆3)焦耳-汤姆逊系(1)取号:①理想气体②节流膨胀后产生致冷效应的真实气体③节流膨胀后产生致热效应的真实气体注意:理想气体节流取号热力学讨推导:对气对于节流膨可代得分析①对于理想气,,。②对于真实气,由图判断。把气对应得温度,压力分别称为该气体的转换温度及转压力,若绘制图,称该曲线为转换可代得分析①对于理想气,,。②对于真实气,由图判断。把气对应得温度,压力分别称为该气体的转换温度及转压力,若绘制图,称该曲线为转换答)节流膨胀中系统的内能发生了节流膨胀是绝热可逆节流过程中多孔塞两边的压力不断变节流膨胀中系统的焓答答:得由题意可知,恒温压缩时,焓增加,答)节流膨胀中系统的内能发生了节流膨胀是绝热可逆节流过程中多孔塞两边的压力不断变节流膨胀中系统的焓答答:得由题意可知,恒温压缩时,焓增加,故时,系统的焓增加,则气体 的节流膨胀系 题3.试 出发,证明:若一恒量某种气体 恒温压题2.关于节流膨胀,下列说法正确的是 下,由压缩 时温度应升高了多少 题1.已 的焦耳-汤姆逊系 , 在等焓条课时练习理想气体于恒温条件下由始态可逆膨胀到末态。求始、末态气体的以及膨胀过程的可逆。的理想气体于始恒温膨胀至末态知末态体,分别计算气体膨胀时反抗恒定外逆膨胀时系统所作的功,并在图上绘出两种不同途径的功所对应的面积时,的由恒温可逆压缩,试计算此过的功。若压缩后的气体再反的外压力进行恒温膨胀回到始态,问课时练习理想气体于恒温条件下由始态可逆膨胀到末态。求始、末态气体的以及膨胀过程的可逆。的理想气体于始恒温膨胀至末态知末态体,分别计算气体膨胀时反抗恒定外逆膨胀时系统所作的功,并在图上绘出两种不同途径的功所对应的面积时,的由恒温可逆压缩,试计算此过的功。若压缩后的气体再反的外压力进行恒温膨胀回到始态,问过程的功又是多少4至,对外做,,求;又若气体时,温度为多少5.,的饱和水蒸气恒温可逆膨胀时的功。已时水的饱和蒸气压的摩质量理想气体,可逆绝热膨胀,温度则降,求气体与,并求过程。7,的理想气。左侧内部有一体积及热容均可忽略的热丝,经通电缓慢加热左侧气体,推动活塞压缩右侧气体使压力最。已知气体,试求(1)(2)(3)(4)8,从始经绝热可逆压。求末态温。9.单原子分子理想气体,始态、,现经(1)。请分别计算终态温、终态体和不同途径所做的功10()11.(多选题)节流膨胀过程()12()13.理想气体的焦耳)正负不确零(4)8,从始经绝热可逆压。求末态温。9.单原子分子理想气体,始态、,现经(1)。请分别计算终态温、终态体和不同途径所做的功10()11.(多选题)节流膨胀过程()12()13.理想气体的焦耳)正负不确零年焦耳-汤姆逊实验揭示了)15.实际气体焦耳-汤姆逊系为大于小于等于上述答案都有可16.焦耳-汤姆逊实验是对焦耳实验的改进,如果得到焦汤系数,则说明理想气)17.已的焦耳-汤姆逊系在等焓条件下由压缩时温度应升高了多少()18.焦耳-汤姆逊系数)零的物质才能用于工业制冷19.若某气体焦耳-汤姆逊系则经节流膨胀后气体温度 (选择升高、降低、不变的一个填入空格2021.证2021.证课时热力学基础(五1(1)自发过程定义:在自然条件(不需要人为加入功,如压缩功课时热力学基础(五1(1)自发过程定义:在自然条件(不需要人为加入功,如压缩功或非体积功的件)下,能够发生的自发过程实例:①温度不同的两物体传②打开阀门后,钢瓶内的高压空气流③置注意:要使自发过程的逆过程能够进行,环境必须对系统(2)热功转换的方向性:功可以全部转化为热,热转化为功是有限度的热机:利用内能做功的机械,如蒸汽机、内燃机热机效率:热机对外做功与从高温热源吸收的热考占1选择题、填空2.公式第二类永动机:从单一热源吸热全部用来对外做功的机器,即热机效率(3)限度。卡诺设计恒温可逆膨胀公式第二类永动机:从单一热源吸热全部用来对外做功的机器,即热机效率(3)限度。卡诺设计恒温可逆膨胀,绝热可逆膨胀、恒温可该循环称为卡诺循环,如此工作的热机称为卡诺卡诺热机效率(注意,代入数据时转换为热力学温度卡诺循环热温商:卡诺循环,代,整理称为热温商,卡诺循环中,可逆热温商之和为零卡诺定理:在两个不同热源之间工作得所有热机,以可逆热机效率注意:①工作于两热称为热温商,卡诺循环中,可逆热温商之和为零卡诺定理:在两个不同热源之间工作得所有热机,以可逆热机效率注意:①工作于两热源之间的热机,热机效率存在理论极限,这个最高限仅与两热源温度有关普遍意义4)克劳修斯说法:热不能自动从低温物体传至高温物体而不产生其他开尔文说法:不可能从单一热源全部吸热使之全部对外做功而不产变化2.(1)推导过程由卡诺循环对一个无限小得卡诺即在极限情况下即任意可逆循环热温沿封闭曲线得环积分为。由数学定为状态函数熵的公式,注意:①熵是状态函数,是广度②任何绝热可逆过程,熵变均熵的物理意义:系统无序度的例如同一物(2)推导:以工作,两个热源之间的任意与可逆热为熵的公式,注意:①熵是状态函数,是广度②任何绝热可逆过程,熵变均熵的物理意义:系统无序度的例如同一物(2)推导:以工作,两个热源之间的任意与可逆热为,整理对于微小循环故设一如图循环过程,由不可逆途径,与可逆组成则即结论:若过程的热温商小,过程若过程的热温商等,过程克劳修斯不等式也称为热力学第二定律的数学形即结论:若过程的热温商小,过程若过程的热温商等,过程克劳修斯不等式也称为热力学第二定律的数学形(3)熵增原理(绝热过程即绝热过程中熵不可②若将系统与环境视作一整体熵判据:用隔离系统的熵差来判断过程的方向和若,则处于平衡状态,发生可逆若,发生不可逆过程,是自发过题1.如果,可表示理想气体卡诺循环的示意图 图图图图答(1)(2)(2)径。以下关系中不正确的是 答3.体系从状态变换到状态,由两种途径:为可逆途径。为不可逆逆热机从地热水中,取 的热量题2.地热水的温度 大气温度 若分别利用一可逆热机和一不图图图图答(1)(2)(2)径。以下关系中不正确的是 答3.体系从状态变换到状态,由两种途径:为可逆途径。为不可逆逆热机从地热水中,取 的热量题2.地热水的温度 大气温度 若分别利用一可逆热机和一不,等式两边同时积分选项,等式两边同时积分选项正确;因为两者熵变相同,因非可逆条件下,两边同时积分,可以,最终到题4.判断:可逆热机的效率与工作介质,变化的种类无关 答题5.绝热常闭刚性容器中发生某化学反应 ) )答:大于,等课时练习1.某隔离系统中发生)过程,该系统的熵。恒恒可不可热源热源之间工作的热机,其最大效率为()3(1);(2);(3)(4)两者都不正确者为()4.一个由气相变为凝聚相的化学反应在恒温恒容下自发进行,问下列各组中,哪一个是正()5)6.有一可逆卡诺热机,低温热课时练习1.某隔离系统中发生)过程,该系统的熵。恒恒可不可热源热源之间工作的热机,其最大效率为()3(1);(2);(3)(4)两者都不正确者为()4.一个由气相变为凝聚相的化学反应在恒温恒容下自发进行,问下列各组中,哪一个是正()5)6.有一可逆卡诺热机,低温热源温,而高温热源温度热机效率 7.可逆循环的热温商之和等 ,在工作于温度和之间的所有热中,只 热机的效率最高热力学第二定律的经典表述之一 ,其数学表达式 中,只 热机的效率最高热力学第二定律的经典表述之一 ,其数学表达式 ()10.判断:功可以全部变成热,但热一定不能全部转化为功。)11)课时热力学基础(六1变化过程熵变的计1)公式注意:①三个计算公,推已知条件选择公式②三个计算公式对可逆、不可逆过程均③绝热可逆过程。2)公式:①课时热力学基础(六1变化过程熵变的计1)公式注意:①三个计算公,推已知条件选择公式②三个计算公式对可逆、不可逆过程均③绝热可逆过程。2)公式:①恒容过程②恒压过程③非恒容恒压过程注意对凝聚态物质影响一般很小考占1.单 变化过程熵变的计计233)由可知:对于真实气体,将相应状态方代入即可4)计算方法:分别计算各组成部分的熵变然后求和23)由可知:对于真实气体,将相应状态方代入即可4)计算方法:分别计算各组成部分的熵变然后求和21)(1)可逆相变(平衡相变)过程。例如水在及其饱和蒸气下转化为水蒸气的过公式:①若已知可逆相变温及该温度下未知,但已知另一下利,求。即例如,条件下的过冷水结冰计算方法:利用状态函数法设,冰冰,求系统的熵 。已知水的凝固题 的过冷水于恒定 下凝固 下水下的结冰过程为可逆相变过冷水在下的凝固过程为不可逆相变。现利用题给条件设计由状态函数法,其故3公式,水 水下的结冰过程为可逆相变过冷水在下的凝固过程为不可逆相变。现利用题给条件设计由状态函数法,其故3公式,水 41)热力学第三定律表述:纯物质、完美晶时的熵为即2)某给定状态下的熵标准摩尔熵定义时的规定熵即为温时标准摩尔熵符号不发生晶41)热力学第三定律表述:纯物质、完美晶时的熵为即2)某给定状态下的熵标准摩尔熵定义时的规定熵即为温时标准摩尔熵符号不发生晶型转变,即只有一种晶型这里温度的下代表熔化表沸腾代表理想气体根据前面介绍的熵变计算方法3)①下标准摩尔反应以反为下的固态(完美晶体)经历如下过程变至温度为、标准状态下的气体(设固题1.计算物质在温度下 设 的物质标准摩尔反应熵)计算而是计算假定各物质均处于标准态时反应进度的熵变②任意温度下标准摩尔反应熵)计算而是计算假定各物质均处于标准态时反应进度的熵变②任意温度下计算方法:设计状态答:双原子理想气体,题给过程如下的环境压 膨胀到平衡态,求该膨胀过程系统的熵 题 双原子理想气体,由始 经绝热、反抗恒因为过程绝热,由热力学第一定律对理想气体,上式变代入已知数值,并化简,可求得末态温由公式,(1),并判断过程的可逆(2),求熵变(3);又因容器体积不变。故由热力学一定,说明该理想气体混因为过程绝热,由热力学第一定律对理想气体,上式变代入已知数值,并化简,可求得末态温由公式,(1),并判断过程的可逆(2),求熵变(3);又因容器体积不变。故由热力学一定,说明该理想气体混。 可视为理想气体题3.一绝热容器中有一隔板, 隔开,两边皆分别单独计和的熵变,然两者相加,因该过程的,,故该系统为隔离系统,由熵判据知,时,该混合过程不可(2)(3)上述两步(混合和压缩)熵变之和为和由各自的纯到与的过程,由理想气体的性质分子间无相互作用,可认为彼此相互独立,没有影响,其各自的状态未变分别单独计和的熵变,然两者相加,因该过程的,,故该系统为隔离系统,由熵判据知,时,该混合过程不可(2)(3)上述两步(混合和压缩)熵变之和为和由各自的纯到与的过程,由理想气体的性质分子间无相互作用,可认为彼此相互独立,没有影响,其各自的状态未变体中的分压答:单原子理想气的双原子理想气的。双原子理想气体,在恒 下绝热混合达到平衡态,求过程题4.始态 单原子理想气体 因混合过程绝热、恒,则代入数值,解得末态混合气体中各组分的则过程的熵而,故因混合过程绝热、恒,则代入数值,解得末态混合气体中各组分的则过程的熵而,故过程绝热,故过程自发。答:先求混合后的末:恒压绝热过程,解则过程绝热,液态水可视为隔离系统,故过程自发答:因该相变过程为可逆相变,故由公过程绝热,故过程自发。答:先求混合后的末:恒压绝热过程,解则过程绝热,液态水可视为隔离系统,故过程自发答:因该相变过程为可逆相变,故由公即统熵 ,试求环境的熵 以及隔离系统的熵 题7.已求 的过冷水在大气压力下凝固 下的冰的 ,求过程 题 水 下汽化为水蒸气,已知该条件下得汽题 下绝热混合将代入公式则说明过冷水凝固是一自发的不可逆过程题8.某系统经历一个不可逆循环后,下列表述正确的是 答。系统经历一个循环不可逆与否,因为熵是状态函数。指明不可逆循环,系统和环境的总,因。将代入公式则说明过冷水凝固是一自发的不可逆过程题8.某系统经历一个不可逆循环后,下列表述正确的是 答。系统经历一个循环不可逆与否,因为熵是状态函数。指明不可逆循环,系统和环境的总,因。课时练习)2.下过冷水经等温等压过程凝聚为同样条件)3)4)不确在等容下加热的课时练习)2.下过冷水经等温等压过程凝聚为同样条件)3)4)不确在等容下加热的)理想气体分别经(绝热可逆膨胀(绝热恒外压下膨胀)7.当理想气体在等温)进行膨胀时,求得系统的该变化中所做的功仅为相同终态最大,则该变化中,从热源吸热()8.热力学第三定律可以表示为 在时,任何晶体的熵等在时,任何完美晶体的熵等于零在时,任何晶体的熵等在时,任何完美晶体的熵等于零9的氢气下的大气中散热直至理想气体分别经(绝热可逆膨胀(绝热恒外压下膨胀)7.当理想气体在等温)进行膨胀时,求得系统的该变化中所做的功仅为相同终态最大,则该变化中,从热源吸热()8.热力学第三定律可以表示为 在时,任何晶体的熵等在时,任何完美晶体的熵等于零在时,任何晶体的熵等在时,任何完美晶体的熵等于零9的氢气下的大气中散热直至及整个隔离系统的熵。10和课时热力学基础(七1.亥姆霍兹函数)与吉布斯函数)的导出:根对的过,代入得整理记故对于恒温恒容且非体积功为零条件下的自发过程,。的导出:对的过得记故对于恒温恒容且非体积功为零条件下的自发过程,。单位或考占1选择、填空、计 的计课时热力学基础(七1.亥姆霍兹函数)与吉布斯函数)的导出:根对的过,代入得整理记故对于恒温恒容且非体积功为零条件下的自发过程,。的导出:对的过得记故对于恒温恒容且非体积功为零条件下的自发过程,。单位或考占1选择、填空、计 的计二者都是状态函数、判据:①亥姆霍兹判适用条件:恒温恒容且非体积功为的过程②吉布斯判据适用条件:恒温恒压且非体积功为的过程统()即可的物理意义:①恒温联立可逆过得即反映系统进行恒温状态变化时具有对外做功能的大②,对于恒容过二者都是状态函数、判据:①亥姆霍兹判适用条件:恒温恒容且非体积功为的过程②吉布斯判据适用条件:恒温恒压且非体积功为的过程统()即可的物理意义:①恒温联立可逆过得即反映系统进行恒温状态变化时具有对外做功能的大②,对于恒容过程即反映恒温恒容过程系统对外做非体积功的物理意义得即恒温恒压过程中等于系统对外所作的可逆非体②化学反应过其表示标准摩尔生成吉布斯函数,在温度的态的化合的即为该化合在温的标准摩尔生成吉布斯函数符号注意:①对于热力学稳定相态的单质②可逆相变过程。以下关系式中能满足自发反应的是 答:。等温、②化学反应过其表示标准摩尔生成吉布斯函数,在温度的态的化合的即为该化合在温的标准摩尔生成吉布斯函数符号注意:①对于热力学稳定相态的单质②可逆相变过程。以下关系式中能满足自发反应的是 答:。等温、等压下化学反应能自发进行的必要条件,故反应能自发进行。(1)(2)的压缩(3)(1)理想气体的等温可逆压缩过程气体,已 力 。分别求每个过程 。设气体为理题 时, 经下列三个不同的途径,压缩到终态题1.等温、等压下化学反应进行的方向是 和温度共同决定的(2)与()中相同。等外压压缩,根据理想气体的状态方程)多,这是因为可逆压缩环境做最小(3)。对于双原子分根据绝热可逆过程方。请计算该过程 。已 题3.()在水的标准沸 下, 可逆压缩(2)与()中相同。等外压压缩,根据理想气体的状态方程)多,这是因为可逆压缩环境做最小(3)。对于双原子分根据绝热可逆过程方。请计算该过程 。已 题3.()在水的标准沸 下, 可逆压缩适当近似()是可逆相变,计算比较简单,计算时注意正、负()是不在正功的过程,可以用吉布斯自由能判据来判断过程的自发性变的可逆相变,因。()设计可逆过程,绕到可逆相变点,可逆过程如下所适当近似()是可逆相变,计算比较简单,计算时注意正、负()是不在正功的过程,可以用吉布斯自由能判据来判断过程的自发性变的可逆相变,因。()设计可逆过程,绕到可逆相变点,可逆过程如下所示①是液体的等温降压。因液体的体积受压力的英雄不大,所是可逆相变过程。③的吉布斯自由能的变化 ,并说明这时应采用何种判据来判断过程的自发性,判断的结果如何( 时 蒸发为同温同压蒸气计算该过压力下,水的摩尔气化焓 。计算时可据。计算结和蒸发同温、同压蒸据。计算结和蒸发同温、同压蒸气是一个非自发的过程课时九氦在标准压力下加热,求该过程及知氦。()下等温可逆膨胀()下,等温、等外膨胀至系统压力也)在等压下,系统温度升。已知。试分别计算以上三的和。3乙醚液体的玻璃微泡放入充、恒温的容器中,设法将课时九氦在标准压力下加热,求该过程及知氦。()下等温可逆膨胀()下,等温、等外膨胀至系统压力也)在等压下,系统温度升。已知。试分别计算以上三的和。3乙醚液体的玻璃微泡放入充、恒温的容器中,设法将玻璃微泡打破,乙醚液体完全气化,并形成混合理想气体。已知乙醚在时的沸点是。摩尔气化焓)程中)乙醚在变化过程中。4.过程到达各自的终态,试计算各个过程。()等容可逆冷却。()等温可逆压缩()等压可逆加热。()绝热可逆膨胀。5。试计算条件下,该反应进度时和。各物质时的热力学数据如下(值在温度区间内是与温度无关的常数物在和下变成同温、同压,计算该和。已时的饱5。试计算条件下,该反应进度时和。各物质时的热力学数据如下(值在温度区间内是与温度无关的常数物在和下变成同温、同压,计算该和。已时的饱和蒸气压气化的热力学函数的影响可以忽略课时热力学基础(八11)热力学基本方程的导对于可逆的过程联立可得①由,代入②由,代入由,代入热力学基本方程适用条件:封闭系统的可逆过2)、、的一阶偏导数关系推导,全微分表达式与比考占1证明、计2.两相平衡时 关课时热力学基础(八11)热力学基本方程的导对于可逆的过程联立可得①由,代入②由,代入由,代入热力学基本方程适用条件:封闭系统的可逆过2)、、的一阶偏导数关系推导,全微分表达式与比考占1证明、计2.两相平衡时 关可、的一阶偏导数关系、、、的一阶偏导数关系式分别为应用:便于计算状态函数变化吉布亥姆霍兹方程应用:温度对化学平衡的影响3)为因二阶偏导数与求导顺序无关可、的一阶偏导数关系、、、的一阶偏导数关系式分别为应用:便于计算状态函数变化吉布亥姆霍兹方程应用:温度对化学平衡的影响3)为因二阶偏导数与求导顺序无关故麦克斯韦关系应用意义:将不可测量的量用直接可测量的量表示出来4)①热容、的关推导时,两边同,有由得关系式为②循环公式如③热力学能方程,焓方程,熵故麦克斯韦关系应用意义:将不可测量的量用直接可测量的量表示出来4)①热容、的关推导时,两边同,有由得关系式为②循环公式如③热力学能方程,焓方程,熵推导过程见2关1)克拉佩龙方程推导为若改变强,改变压,仍要维持平则整理代,克拉佩龙方程或适用条件:反应物质任意两相推导过程见2关1)克拉佩龙方程推导为若改变强,改变压,仍要维持平则整理代,克拉佩龙方程或适用条件:反应物质任意两相即为温下的饱和蒸气压即为气-液,气-固平衡饱和蒸气压随温度的变②熔化或晶型转变过程可看出熔点或晶型转变温度随P2)克劳修斯-克拉佩龙方程(克-克方程克-克方程推导:以液体蒸发过程为例假设蒸气为理想气体故即克-克方程:①微分②不定积分式③定积分式适用条件:气-液,气-固平应用:①根据不定积分式,将某液体或固体在一对作图,由斜率和截距和。②若2)克劳修斯-克拉佩龙方程(克-克方程克-克方程推导:以液体蒸发过程为例假设蒸气为理想气体故即克-克方程:①微分②不定积分式③定积分式适用条件:气-液,气-固平应用:①根据不定积分式,将某液体或固体在一对作图,由斜率和截距和。②若已知在两个不同下的饱和蒸气压,可利用定积分式计。若已及下的饱和,可计算另一温下的饱和。点时注意:由克拉佩龙方程导出克-克方程的积分式时所做的三个近似处理分别①或;②将蒸气视为理想气;③在温度变化不大时无关的常数是的函数,,则其全微又由热力学基本方及麦克斯韦关系,代入上式①题2.求证(1 (2)对理想气注意:由克拉佩龙方程导出克-克方程的积分式时所做的三个近似处理分别①或;②将蒸气视为理想气;③在温度变化不大时无关的常数是的函数,,则其全微又由热力学基本方及麦克斯韦关系,代入上式①题2.求证(1 (2)对理想气1.求②引用麦克斯韦关系,代入上式,③将③式代入①式(2)证明:设的函数,求其全微分得又因由麦克斯韦关系答案:由克拉佩龙方。试求将外压增 时冰的熔点为多少,冰和水的密度分别 题4.已 下冰的②引用麦克斯韦关系,代入上式,③将③式代入①式(2)证明:设的函数,求其全微分得又因由麦克斯韦关系答案:由克拉佩龙方。试求将外压增 时冰的熔点为多少,冰和水的密度分别 题4.已 下冰的熔点 ,此条件下冰得熔化3.求得其中代入积分式解得即冰融化时,,,即加压后熔点降低答案:将已知条件代入克-克方程定积有解得即在大气压的高原地区,水沸腾时的温度 下水的沸点,假设其不随温度变化,试计算西藏某地区大气题5.已 下水的沸点 ,摩尔蒸发得其中代入积分式解得即冰融化时,,,即加压后熔点降低答案:将已知条件代入克-克方程定积有解得即在大气压的高原地区,水沸腾时的温度 下水的沸点,假设其不随温度变化,试计算西藏某地区大气题5.已 下水的沸点 ,摩尔蒸发课时练习范德华气值与以下值相等的是)2.克-克方程式可用于)固-气及液-气两相固-液两相平固-固两相平液-液-气三34.求56试证明:经节流膨胀后,气体的强度随压力的降低而升7.和氯在下的正常沸点分别和,和。求两液体具有相同饱和蒸气压时的温8.在下的熔点,课时练习范德华气值与以下值相等的是)2.克-克方程式可用于)固-气及液-气两相固-液两相平固-固两相平液-液-气三34.求56试证明:经节流膨胀后,气体的强度随压力的降低而升7.和氯在下的正常沸点分别和,和。求两液体具有相同饱和蒸气压时的温8.在下的熔点,此时比熔化液汞和固态汞的密度分别和(1)下的熔(2),压力需增大多9.知水时的饱和蒸气压下的正常沸为。求(1)和值9.知水时的饱和蒸气压下的正常沸为。求(1)和值(2)(3)课时多组分系统热力学(一11)2)物质的量分:单位质量摩尔浓(其中为溶剂质单位物质的量浓:单位或:单位考占1选择、填23.化学课时多组分系统热力学(一11)2)物质的量分:单位质量摩尔浓(其中为溶剂质单位物质的量浓:单位或:单位考占1选择、填23.化学21)①偏摩尔量公式以外其余组分物质的量均不变的条件下广度随组物质的称为组的偏摩尔偏摩尔量,,,注意只有均相系统的广度性21)①偏摩尔量公式以外其余组分物质的量均不变的条件下广度随组物质的称为组的偏摩尔偏摩尔量,,,注意只有均相系统的广度性质才有偏摩尔量而与系统内部物质的总量无关条件必须是恒温、恒对于纯物质的均相系统,偏摩尔量即为该物质的摩尔量②偏摩尔量的集合公意义:体系总的容量性质等于各组分偏摩尔量的如,对于只有两个组分的体系③偏摩尔量和摩尔量的差别总结:组成越接近纯对于纯物质的均相系统,偏摩尔量即为该物质的摩尔量②偏摩尔量的集合公意义:体系总的容量性质等于各组分偏摩尔量的如,对于只有两个组分的体系③偏摩尔量和摩尔量的差别总结:组成越接近纯物质,该组分偏摩尔体积越接近纯物质摩尔体④吉布斯-杜亥姆方或意义:在恒温恒压下混合物的组成发生变化时各组分偏摩尔量存在相互如:二组分混合,一组分偏摩尔量增大,另一组分⑤偏摩尔量之间的函热力学基本关系式对偏摩尔量同样适用如3.化学1)化学势公式意义:混合物中组的偏摩尔吉布斯函定义的化学势3.化学1)化学势公式意义:混合物中组的偏摩尔吉布斯函定义的化学势2)组分的物质的量有关以为保持特征变量和以外其他组分不变,某热力学函数变化率称学势故化学势的广义定义注意:其中只是偏摩尔量3)①对于单相多组分系可适用于封闭系统,也可适用于开放系②对于多相多组分系对于其任一相,若忽略界面①对于单相多组分系可适用于封闭系统,也可适用于开放系②对于多相多组分系对于其任一相,若忽略界面现象作用,系统热力学函数即故注意:方程可适用于开放系统4)①化学势判据适用条件:恒温恒压或恒温恒②化学势在各相平衡中的应示例恒温恒条件下物从相向相迁此而对于相相即故注意:方程可适用于开放系统4)①化学势判据适用条件:恒温恒压或恒温恒②化学势在各相平衡中的应示例恒温恒条件下物从相向相迁此而对于相相则各相化学势必须相等若化学势不相等;该物质必然从化学势较大的相转移至化学势较小③化学势在化学反应中的应答案:对二组分溶液,溶液中物的物质的与溶液的物质的量比,称则各相化学势必须相等若化学势不相等;该物质必然从化学势较大的相转移至化学势较小③化学势在化学反应中的应答案:对二组分溶液,溶液中物的物质的与溶液的物质的量比,称为物的摩尔分数,符。物质B的物质的量浓度在二组分溶液中的摩尔分与其浓度之间的关系为式中为溶液的密度,单;代表溶剂而物的质量摩尔浓度则是溶液中溶的物质的量除以溶剂的质量若溶液的组成用的摩尔分数表示时,试导出与,与之间的关系尔浓度为此溶液的密度为 分别代表溶剂和溶质的摩尔质量1.由溶剂溶质成一定组成的溶液。此溶液中浓度为,质量。在二组分溶液中溶质B的摩与质量摩尔浓答案。题3.对于偏摩尔量,指出下列说法错误者 (1)(2)(3)和压的变化而变(4)、压的变化而变化,而且也随各组分浓度答案。增减不不确答案。。在二组分溶液中溶质B的摩与质量摩尔浓答案。题3.对于偏摩尔量,指出下列说法错误者 (1)(2)(3)和压的变化而变(4)、压的变化而变化,而且也随各组分浓度答案。增减不不确答案。斯-杜亥姆公式偏摩尔量之间的关系。对于和组成的均相统,偏摩尔体积的变当变大时就会减小浓度的改变而增加,则的偏摩尔体积将虽浓度的改变而 4.在等温等压条件下,有一个和组成的均相系统。若的偏摩尔尔体 ,那么的偏摩尔为 题 组成的溶液,体积 , 时,的偏课时1.下列偏微分中能称为偏摩尔量的是)2和混合而成总体积该溶液中的偏摩尔体,则组的偏摩尔体为 3,与)两者不能比4.下列哪个是化学势)5.下列各式哪个不是化学势)()只能称为偏摩尔只能称为化学既可称为化学势也可称为偏摩首先是物质的摩尔吉布斯自由7的适用条件是)等温、等容各物质课时1.下列偏微分中能称为偏摩尔量的是)2和混合而成总体积该溶液中的偏摩尔体,则组的偏摩尔体为 3,与)两者不能比4.下列哪个是化学势)5.下列各式哪个不是化学势)()只能称为偏摩尔只能称为化学既可称为化学势也可称为偏摩首先是物质的摩尔吉布斯自由7的适用条件是)等温、等容各物质的等压、等熵各物质的浓度发生微小改等温、等容各物质的比例为定等温、等压各物质浓果溶于中形成的某溶液,质,溶液。求此果糖溶液(1)(2)(3)9.、水溶解有醋,当醋酸的质量摩尔浓等温、等压各物质浓果溶于中形成的某溶液,质,溶液。求此果糖溶液(1)(2)(3)9.、水溶解有醋,当醋酸的质量摩尔浓介和之间时,溶液的总体(1)把和醋酸的偏摩尔体积分别表示的函数关系式(2)时水和醋酸的偏摩尔课时多组分系统热力学(二11)推导:将代得积分公式2)化学公式其为3)公式其为同温同压下真实气体与理想气体摩尔体积之4)化学考占1选择、填空、计23课时多组分系统热力学(二11)推导:将代得积分公式2)化学公式其为3)公式其为同温同压下真实气体与理想气体摩尔体积之4)化学考占1选择、填空、计23公式其为真实气体混合物组偏摩尔体积与同温度总下的理想气体摩尔体5)其定义为逸度,也可表为逸度因子,修正真实气体对理想气体意义公式其为真实气体混合物组偏摩尔体积与同温度总下的理想气体摩尔体5)其定义为逸度,也可表为逸度因子,修正真实气体对理想气体意义:将含有积分的真实气体的化学势公式通过引入修正因子转化为适的气体化学势表达②逸度和逸度因子的公式或使用图解法或逸度③真实气体和理想气体的逸度与压强的理想气体在任意压力真实气线离开原点后随压力变大就偏离(可上可下理想气体直真实气体的b点,,但不是标准④路易斯-兰德尔逸公式意理想气体在任意压力真实气线离开原点后随压力变大就偏离(可上可下理想气体直真实气体的b点,,但不是标准④路易斯-兰德尔逸公式意义:真实气体在混合物组的逸度等于该组分处在混合气体温度总压下单独存在时的逸度与该组分摩尔分数的乘21)定义:一定温度时,溶液中溶剂的蒸气与溶剂在溶液中的物质的量数成正比,其比例系数为纯溶剂在该温度时的蒸气公式适用条件:定温、稀溶液、非挥发性溶2)定义:一定温度时,稀溶液中挥发性物质的平衡分与溶质在溶液中摩分(或质量摩尔浓)成正公式其中单位单位适用条件:溶质在气、液相分子状态定义:一定温度时,稀溶液中挥发性物质的平衡分与溶质在溶液中摩分(或质量摩尔浓)成正公式其中单位单位适用条件:溶质在气、液相分子状态相同的理想3)①二者关拉乌尔定律对于溶剂和亨利定律对于溶质,均只有对无限稀的溶液即理稀溶液才是准确的,但在溶质的摩尔分数接近于0(即稀溶液)的很小范围内个定律还是近似成立的。如和的性质较接近,适用的范围也随之增大以组为例,在稀溶液作为溶剂与成正比,比例系数,符合拉乌尔定律在稀溶液区外 实际值与拉乌尔定律有明显偏差在右侧稀溶液区作为溶质,虽与不符合拉乌尔定律,但二者正比,比例系数,符合亨利定律②拉乌尔定律适用于稀溶液中溶剂微观的环境与纯溶剂几乎相同。混合物中各种分子之间的相互作用力完全相同31)②拉乌尔定律适用于稀溶液中溶剂微观的环境与纯溶剂几乎相同。混合物中各种分子之间的相互作用力完全相同31)任意温度下均遵守拉乌尔定律的液态(即同一组分分子与不同组分间的相互作用相同,各组分分子具有相同形状和体积②推导:气液平衡代得而故公式若考虑液体体积受压力影响(一般不考虑③理想液态混合物化2)乌尔定律,溶质遵守亨利定律注意化学热力学中的稀溶液并不仅仅指浓度很小的溶液态混合物指液体与与液体以任意比例互相混合成均相;溶指气体、液体或固体溶于液体②溶剂的化学势公式或其中指等温等压,2)乌尔定律,溶质遵守亨利定律注意化学热力学中的稀溶液并不仅仅指浓度很小的溶液态混合物指液体与与液体以任意比例互相混合成均相;溶指气体、液体或固体溶于液体②溶剂的化学势公式或其中指等温等压,纯溶的化学势,不是标准指温,标准压力的纯液③溶质的化学势公式推导其为溶质标准质量摩尔则公式或其中为标准浓3)推导在两相达到平衡时在整理而一定温度下与为定故为分配系公式或4)①真实液态混合物组化学公式其则公式或其中为标准浓3)推导在两相达到平衡时在整理而一定温度下与为定故为分配系公式或4)①真实液态混合物组化学公式其定义为活度,相当于真实溶液中“有效的摩为活度因子,相当于真实溶液偏离理想情况的程化学势活度公式②真实溶液的溶剂化公式定义:为渗透③真实溶液溶质的化公式其定义为溶的活度因其它形式分定义为活度,相当于真实溶液中“有效的摩为活度因子,相当于真实溶液偏离理想情况的程化学势活度公式②真实溶液的溶剂化公式定义:为渗透③真实溶液溶质的化公式其定义为溶的活度因其它形式分离为纯组分,至少要对系统做的非体积功为 答案。题1.等温、等压下 苯 甲苯形成液态混合物,现在要将混合物完的化学势纯组分的吉布斯自由能的变化值。混合物中苯和甲苯的化学势相等,都,答案。的化势可以表就是的化学势所。当中加后的摩尔分数变小,其化学势变小,所。混合物的平的化学势纯组分的吉布斯自由能的变化值。混合物中苯和甲苯的化学势相等,都,答案。的化势可以表就是的化学势所。当中加后的摩尔分数变小,其化学势变小,所。混合物的平衡蒸气组成,以摩尔分数表解者可形成理想液态混合物

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