可逆過程和可逆過程體積功

1、關(guān)于可逆過程與可逆過程體積功第1頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四(1)物質(zhì)的恒容變溫過程 單純pVT變化過程中 計算封閉系統(tǒng)，dV=0,W =0,單純pVT變化忽略體積對U的影響非恒容過程 恒容過程 = *對理想氣體：W =0，單純pVT變化 *對液體和固體：第2頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四(2) 物質(zhì)的恒壓變溫過程：封閉系統(tǒng)，dp=0,W=0,單純pVT變化恒壓過程 = *對理想氣體：W =0，單純pVT變化 *對液體和固體：非恒壓過程 p變化不大時，忽略壓力對H的影響第3頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四1. 可逆過

2、程與不可逆過程2. 可逆過程體積功的計算公式3. 理想氣體恒溫可逆過程4. 理想氣體絕熱可逆過程第4頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四5. 絕熱可逆過程體積功的計算方法二:方法一：由絕熱可逆過程方程求出終態(tài)溫度T2，再求體積功.第5頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四恒容過程(dV= 0)恒壓過程(dp= 0)恒溫可逆過程 (dT= 0,可逆)自由膨脹過程 (p環(huán)=0)絕熱可逆過程 ( Qr = 0)常見pg單純pVT變化過程：恒溫不可逆過程 (dT= 0)絕熱不可逆過程 ( Q = 0) Q W U H=0 =0 =0 =0 =0 =0 =0 =0

3、恒溫自由膨脹過程 (p環(huán)=0)=0 =0 =0 =0 第6頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四=相變過程第7頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四第8頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四 2.5 相變過程熱的計算 (1)相的定義: 系統(tǒng)內(nèi)性質(zhì)完全相同且均勻的部分稱為相。1. 相及相變(2)相變:物質(zhì)從一相轉(zhuǎn)移至另外一相,稱為相變。 氣相升華(sub)凝華凝固熔化(fus)固相固相晶型轉(zhuǎn)變(trs)凝結(jié)蒸發(fā)(vap)液相 (3)常見相變:第9頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四2. 相變分類(1)可逆相變：在指定溫度及

4、該溫度對應(yīng)的平衡壓力下所發(fā)生的相變，叫可逆相變。 例： 可逆相變條件： dp=0, dT=0 , p =f(T)可逆相變的判斷：熔點、沸點、凝固點液體在某溫度下的飽和蒸氣壓固體在某溫度下的飽和蒸氣壓第10頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四 (2)不可逆相變：指定溫度，非平衡壓力下所發(fā)生的相變叫不可逆相變。 或者相變前后溫度、壓力改變。 例： 第11頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四3. 相變焓（可逆相變焓）根據(jù)可逆相變條件: dp=0,dT=0 1mol純物質(zhì)發(fā)生可逆相變時與環(huán)境交換的熱叫摩爾相變熱，也稱為摩爾相變焓.(1)定義:第12頁，共33頁，

5、2022年，5月20日，3點32分，星期四(2)相變的標(biāo)記法及摩爾相變焓之間的相互關(guān)系:第13頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四4. 相變焓與溫度的關(guān)系例：B物質(zhì)，在T1，p1時有vapHm(T1) 在T2，p2時有vapHm(T2) vapHm(T1) vapHm(T2)的關(guān)系？第14頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四設(shè)計過程：B(l), 1molT2 , p2B(g), 1molT2 , p2vapHm(T2)B(l), 1molT1 , p1B(g), 1molT1 , p1vapHm(T1)Hm(l)Hm(g)第15頁，共33頁，2022年，

6、5月20日，3點32分，星期四vapHm(T2) = Hm(l) + vapHm(T1) + Hm(g)第16頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四通式：由T1的相變焓計算T2的相變焓忽略壓力對相變焓的影響第17頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四例7：已知下列熱力學(xué)數(shù)據(jù)：試求：水在25的摩爾蒸發(fā)焓。 100水的摩爾蒸發(fā)焓為40.63kJmol-1 , 第18頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四試求：25 水的摩爾蒸發(fā)焓。 第19頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四第20頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32

7、分，星期四例8： 求壓力 101.325 kPa 下，1 kg - 20 的過冷水凝固為同溫同壓的冰的過程的Q、W、U、H。已知水的正常凝固點為 0 ， 在此條件下冰的熔化焓為 5999.4 J mol-1 ，過冷水的定壓摩爾熱容為 75.312 J mol-1 K-1 冰的定壓摩爾熱容為 37.604 J mol-1 K-1 。5. 不可逆相變過程熱的求解設(shè)計過程 n H2O (s) T1 =253.15K n H2O ( l ) T1 =253.15K H平衡相變pVT 變化第21頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四 n H2O (s) T1 =253.15K n H2

8、O ( l ) T1 =253.15K H1p=101.325kPa解：n H2O ( l ) T2 = 273.15 K n H2O ( s ) T2 = 273.15 K H2H第22頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四 n H2O (s) T1 =253.15K n H2O ( l ) T1 =253.15K H1H3n H2O ( l )T2=273.15Kn H2O ( s ) T2=273.15K H2Hp=101.325kPa第23頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四W= - p外V 0H = U+ (pV) (pV) = pV 0Q =

9、Qp= H = -291.43kJU H = -291.43kJ Q、W、U、Hp=101.325kPa n H2O (s) T1 =253.15K n H2O ( l ) T1 =253.15K H1H3n H2O ( l )T2=273.15Kn H2O ( s ) T2=273.15K H2H第24頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四 求2mol水蒸氣于10、85kPa下凝結(jié)為液體水過程的Q、W、 H 及U 。已知100、101.325kPa下水的vapHm=40.63kJmol-例9第25頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四W= - p外V或者：

10、第26頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四已知100、101.325kPa下水的vapHm=40.67kJmol-，水蒸氣與液體水的摩爾體積分別為Vm(g)=30.19 dm3mol-,Vm(l)= 18.0010-dm3mol-1試計算下列兩過程的Q、W、 H 及U 。 (1)1mol液體水于100、101.325kPa下可逆蒸發(fā)為水蒸氣； (2)1mol液體水在100恒溫下于真空容器中全部蒸發(fā)為蒸氣，而且蒸氣的壓力恰是101.325kPa。例10第27頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四(1) 100、101.325kPa下可逆蒸發(fā)第28頁，共33頁

11、，2022年，5月20日，3點32分，星期四(2) 100下向真空蒸發(fā)第29頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四U 、W 、Q第30頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四例11 已知100、101.325kPa下水的vapHm=40.63kJmol-1, 0、101.325kPa下冰的fusHm=6.02kJmol-1。冰、水、水蒸氣的平均摩爾定壓熱容分別為37.6JK-1mol-1、 75.31JK-1mol-1、 33.6JK-1mol-1。求-10、101.325kPa冰的摩爾升華焓。 H2O(s) p =101.325kPaT2 =273.15K H2O(l) p =101.325kPaT2 =273.15K H2O(l) p =101.325kPaT3 =373.15K H2O(g) p =101.325kPaT3 =373.15K H2O(s) p =101.325kPaT1 =263.15K H2O(g) p =101.325kPaT1=263.15K第31頁，共33頁，2022年，5月20日，3點32分，星期四 H2O(s) p =101.325kPaT1 =263.15K H2O(g) p =101.325kPaT1=263.15K H2O(s) p =101.325PaT2 =273.15