ch2.3恒压热与恒容热.ppt

1、2020/8/12,3恒压热与恒容热,在化学化工过程中经常遇到两种特定条件下过程的热，即恒压热与恒容热。我们专门进行讨论。,一恒压热( heat at constant pressure),恒压过程物系与环境压力始终相等，且保持恒定的过程。关于恒定过程的“恒压”，对于不同的物系情况有所不同。,对于气体物系：p1=p2=p环=常数，或dp=0，p1，p2指物系内部的压力始终与外压相等，恒压下的膨胀、恒压下的压缩、恒压下的气相反应等。,对于固、液体物系“恒压”指外压恒定，比如恒压下，固、液体的加压与冷却，恒压下凝聚态物质的化学反应，恒压下的相变等（熔化凝固）。,大多数的化学反应及相变化过程都是在恒

2、压下进行的，所以我们讨论恒压过程中物系的状态函数变化，恒压过程中的热及功等物理量具有实际意义。,若恒压过程且物系不作非体积功,根据热一律,恒压热Qp：物系在恒压而无非体积功过程中与环境交换的热量。,整理,即,公式条件,0,P1=P2=P环,结论：恒压而非体积功过程中，体系所吸收的热量数值上等于体系焓的增量（广义）对三大类过程均适用。,这就为我们计算等压过程的热提供了极大的方便，为我们建立、测定热力学数据提供了理论指导。例如下面三个恒压下的化学反应:,Qp,1与Qp,3可利用量热设备准确测定，但Qp,2的测定难以进行，因为我们难以控制C与O2之间反应只生成CO，而反应不再向前进行生成CO2。我们

3、使用Qp=H的关系，设计途径变可由Qp,1与Qp,2 ，计算得到Qp,3 。,而在特定的条件下（， ），即在此条件下，恒压热也具有了状态函数增量的性质。,从C与O2出发，在恒温恒压下经由两条途径生成CO2。,两条途径，相同的始终态。所以有,但每一步都是恒压而不作非体积功的过程，所以有,使Qp也具有状态函数的特点,一般情况下，始终态之间的两条途径Q1Q2+Q3。,二恒容热,恒容过程,且体积不作非体积功,由热一律,恒容热QV：物系在恒容且无非体积功过程中与环境交换的热量。,显然，,微小过程,公式的使用条件,结论：恒容而无非体积功过程中，体系所吸收的热量数值等于体系内部的增量（广义）。,由于上式的存

4、在，在不作非体积功的条件下，物系的恒容热也具有了状态函数增量的性质，只决定于物系的始终态，而与途径无关。,我们有了，这两个公式，以及热一律数学表达式，可方便的进行相关计算。,请看例题！,习题 2.4 2.5 2.8,例1 一定量的气体在101.325kPa下，恒压受热膨胀，体积由5dm3变成10dm3，吸收了1125J的热，求过程中的Q与W及体系状态函数改变量U与 H。,解：,第二种计算方法,依然,例始态为25C，200kPa的5mol某理想气体，经a,b两条不同途径到达相同终态。途径a为恒压加热过程，过程中的Wa= -7.940kJ，Qa=27.79kJ；途径b先经绝热膨胀到-28.57 C ，100kPa，步骤中的功Wb = -5.57kJ；再恒容加热到压力为200kPa的末态，求途径b的Ub, Qb, Hb, Wb 。,解：,恒压加热,绝