物理化学热力学第一定律总结.doc

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热一定律总结
通用公式
ΔU = Q + W
绝热： Q = 0，ΔU = W
恒容(W’=0)：W = 0，ΔU = QV
恒压(W’=0)：W=-pΔV=-Δ(pV)，ΔU = Q-Δ(pV) è ΔH = Qp
恒容+绝热(W’=0) ：ΔU = 0
恒压+绝热(W’=0) ：ΔH = 0
焓的定义式：H = U + pV è ΔH = ΔU + Δ(pV)
典型例题1思考题第3题，第4题。

理想气体的单纯pVT变化
ΔU = n CV, mdT
T2
T1
∫
ΔU = nCV, m(T2-T1)
恒温：ΔU = ΔH = 0
ΔH = nCp, m(T2-T1)
ΔH = n Cp, mdT
T2
T1
∫
变温： 或
或
如恒容，ΔU = Q，否那么不一定相等。如恒压，ΔH = Q，否那么不一定相等。
Cp, m – CV, m = R
双原子理想气体：Cp, m = 7R/2, CV, m = 5R/2
单原子理想气体：Cp, m = 5R/2, CV, m = 3R/2
典型例题：,3,4题
ΔU ≈ ΔH = n Cp, mdT
T2
T1
∫
ΔU ≈ ΔH = nCp, m(T2-T1)
凝聚态物质的ΔU和ΔH只和温度有关
或
典型例题：
.
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ΔH = Qp = nΔ Hm
α
β
四、可逆相变〔一定温度T和对应的p下的相变，是恒压过程〕

ΔU ≈ ΔH –ΔnRT
(Δn：气体摩尔数的变化量。如凝聚态物质之间相变，如熔化、凝固、转晶等，那么Δn = 0，ΔU ≈ ΔH。
kPa及其对应温度下的相变可以查表。
其它温度下的相变要设计状态函数
ΔH = nCp, m(T2-T1)
ΔH = n Cp, mdT
T2
T1
∫
Δ Hm(T) = ΔH1 +Δ Hm(T0) + ΔH3
α
β
β
α
Δ Hm(T)
α
β
α相，温度T，压力p
α相，温度T0，
kPa
ΔH1
β相，温度T，压力p
β相，温度T0，
kPa
ΔH3
Δ Hm(T0)
α
β
可逆相变
不管是理想气体或凝聚态物质，ΔH1和ΔH3均仅为温度的函数，可以直接用Cp,m计算。
或
典型例题：
K:
五、化学反响焓的计算
稳定单质
反响物
aA + bB
ΔrHmө
生成物
yY + zZ
完全燃烧产物
ΔcHө(反)
ΔcHө(生)
ΔfHө(反)
ΔfHө(生)
ΔrHmө =ΔfHө(生) – ΔfHө(反) = yΔfHmө(Y) + zΔfHmө(Z) – aΔfHmө(A) – bΔfHmө(B)
ΔrHmө =ΔcHө(反) – ΔcHө(生) = aΔcHmө(A) + bΔcHmө(B) –yΔcHmө(Y) – zΔcHmө(Z)
其他温度：状态