大学物理化学(1)-热力学第一、二定律

此为绝热恒外压过程
w U
p外V气(外) nCV ,m (T2 T1 )
nRT1 nCV ,m (T2 T1 )
C p ,m R CV ,m T2 T1 T1 T1 CV ,m CV ,m
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P p1
A
p2
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C
B
V
6. 有一铝制的容器，容积为1升。预先将此容 器抽成真空，后在其壁上刺一小孔，于是外 面的空气（假定为理想气体）徐徐流入容器 内，直至容器内的压力与外面相等为止。 (a)因为此过程w = 0，温度没变，ΔU=0，所 以此过程 Q = 0。 (b) 因为在空气流入容器的过程中，容器中的 压力是逐渐加大的，因此后面流入的空气要 克服容器内的压力而做功，且此功值难于计 算，因此此过程热也无法计算。 上面的两种说法你认为哪一种对？
物理化学(Ⅰ)
PHYSICAL CHEMISTRY （6）
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热力学第一、二定律复习 一、内容小结：
1. 基本概念：热力学平衡状态、状态函数、 2 . 封闭系统热力学第一、二定律：形式、条件 3. Q, W, U, H, S, A, G (定义，应用） 4. 理想气体各种简单物理变化过程热力学量的 计算 5. 化学反应ΔH 、ΔU、 ΔS 、ΔA、 ΔG的 计算---途径法的应用 6. 封闭系统热力学基本关系式： 形式、条件、应用。 需要更完整的资源请到 新世纪教
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例 3： 将0.005g正庚烷放在弹式量热计中，燃烧 后温度升高2.94 K 。若量热计本身及其附件的 热容为8。177 kJ.K-1,计算298 K 时正庚烷的标 准摩尔燃烧焓。 例 4： 若μJ-T 和 Cp均是T的函数而与 p 无关，证 明乘积CpμJ-T必是常数。
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P外
空气 T,V
真空
取容器和进入容 器的气体为体系 此为等温恒外压过程
w p外V
空气 p,T,V
V V气 Q w p外V
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7. 如果将上述铝质容器改为绝热的容器， 容器内空气最后的状态如何
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例题1(习题10）： 已知298K的下列数据：
ΔcHm0/kJ mol-1 CH2=CHCN(l) C(石墨） H2(g) -1761 -393.5 -285.8 HCN(g) 129.7 C2H2(g) 226.8
ΔfHm0/kJ mol-1
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过
程
Q W ΔU ΔH ΔS ΔA ΔG
可逆 等温过程 恒外压
等压过程 等容过程 绝热过程
相变过程
化学反应
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二、讨论 1、下列公式中，那些只适用于理想气体 ? 哪些只适用于可逆过程? （1) ΔU = QV (2) δw = pdV （3） ΔU = -w (4) ΔG= nRTln(p2/p1) (5) ΔH = ΔU + RTΣνB (6) p1V1γ= p2V2γ 2、下列说法是否正确： (1)因为 Qp= ΔH, 说明在等压且没有非体积功 的情况下，Qp可以看作是状态函数 (2) 在隔离系统中发生的任何变化过程，ΔU 和ΔH均等于 0。 需要更完整的资源请到 新世纪教
又知298K时丙烯晴(l)的蒸发焓为32.8 kJ mol-1, 求反应HCN(g)+C2H2(g) → CH2=CHCN(g)在 298K时的Δr Hm0。
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例题2： 已知在一个绝热容器中充有H2(g)和Ar(g), 中间有一绝热壁隔开，其状态如图所示。现将 此绝热壁换成一可以自由移动的导热活塞，待 体系达到平衡后，求此过程的ΔH和ΔS. 1mol H2(g) 287K,101325Pa 1mol Ar(g) 303K,101325Pa
（3）在恒温恒压下可逆电池的反应
H S T
（4）实际气体的节流膨胀
S
p2
p1
V ( )dp T
（5）等温等压不可逆相变
( G ) S [ ]p T
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11. 有人说，如果一个化学反应的ΔHmθ与温 度无关，则 ΔSmθ也与温度无关，这种说 法有无道理？
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(3) 若一个化学反应在某温度区间内ΔH不随温 度变化，则在此温度区间内ΔU也不随温度 变化。
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5. 在下面的图中，A→B为理想气体的等温可 逆过程，A →C为同样的理想气体的绝热可 逆过程，二过程的始、末态的压力相同。 如果该理想气体仍从A态出发，经过一个绝 热不可逆过程膨胀到p2,则终态在C之左？B 之右？还是在二者之间？
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10、下列求熵变的公式哪些是正确的？哪些是 错误的？ (1) 理想气体向真空膨胀
V2 S nR ln V1
(2) 水在 250C、101.325 kPa 下蒸发成同温同 压的水蒸气
H G s T
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8. 某反应ΔCp,m＜0，且为放热反应。根据
H r (
，因此当反应体系的温 度升高时，该反应放出的热量将减少， 此说法对吗？
T
) p C p ,m
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9. 判断下列说法是否正确
(1) 在可逆过程中系统的熵值不变。 (5) G是系统能作非体积功的能量 (15) 如果系统经历一个熵不变的过程，一定是 绝热可逆过程