物理化学教学课件：第1章 物质的pVT关系和热性质5

1、1-9 标准热容Standard Heat CapacityT1T1T2T2Q1Q2Q1 Q2热容(heat capacity)：物质升高单位温度所需要 的热量。真热容(true)平均热容(average)摩尔热容(molar)加热的方式和途径有很多种，比如在刚性壁容器中加热气体和在弹性壁容器中加热气体，即使升温相同，两者所需热量也不同，所以为了确定热容的值还必须指明加热过程。J.K-1J.K-1J.K-1.mol-1最常用的升温过程：恒容过程和恒压过程摩尔定容热容(molar isochoric)J.K-1.mol-1摩尔定压热容(molar isobaric)J.K-1.mol-1利用定压

2、定容过程的热与内能和焓的关系得：利用定压热容计算恒压过程的热时，无需压强保持恒定，只要求这个过程：外压维持恒定，体系初末态压强与外压相等。摩尔定容热容(molar isochoric)摩尔定压热容(molar isobaric)标准摩尔定容热容(standard)为了方便计算实际物质的热容：标准态热容无论从实验测量还是理论计算相对容易得到，而实际情况下的热容与标准态热容的差可以通过状态方程计算得到。标准摩尔定压热容(standard)例如：实际气体的定压比热热容是物质的特性，也是状态函数同一物质，聚集状态不同，热容不同标准摩尔定压热容只是温度的函数理想气体的标准热容（常温下）单原子气体双原子气

3、体转动被激发振动被激发平动恒压热容了解一下：理想双原子分子气体的热容量子效应的影响氢同位素理想气体的标准摩尔定压热容例1计算n-C4H10在350K时的 ，并求0.1MPa下 1mol n-C4H10 自350K加热至450K所需的热量。解：已知：T求得：a，b，c求得： (350K)求得： QT1=300KT2=400KT3=500K(350K)T=350K已知：T求得：a，b，c求得： (350K)求得： Q例1计算n-C4H10在350K时的 ，并求0.1MPa下 1mol n-C4H10 自350K加热至450K所需的热量。解：例 用平均摩尔定压热容计算0.1MPa压力下，1mol C

4、O2自200加热至700所需的热量。解：25200700Q1= Q2Qp= Q1+Q2 ?已知：25C至200C 25C至700C1-10 标准相变焓Standard Enthalpy of Phase Transition物质从一个相转移至另一相的过程，称为相变化过程。相变化过程中系统吸收或放出的热称相变热(phase-transition process)(heat of phase transition)标准摩尔蒸发焓(vaporization)标准摩尔升华焓(sublimation)标准摩尔熔化焓(fusion)标准摩尔转变焓(crystal transition)标准相变焓(stan

5、dard enthalpy of phase transition) 相变前后物质温度相同且均处于标准状态时的焓差。标准摩尔相变焓单位常用kJmol1。相变焓是物质的特性相变焓是温度压力的函数，在临界点蒸发焓为零实际过程的相变热不一定等于标准相变焓101325Pa下的沸点。解：恒压：求：求：求： 例 已知在正常沸点时H2O的摩尔蒸发焓为40.66kJmol-1，H2O(l)和H2O(g)的摩尔体积分别为18.80 cm3mol1和3.014104 cm3mol1。求正常沸点 100 下 1molH2O(l)气化为101325Pa的H2O(g)的Q、W、U、H。(1) p外=101325Pa；(2) p外=0。(1)(2)DU = 37.61 kJ， DH = 40.66 kJW=0 例 已知在正常沸点时H2O的摩尔蒸发焓为40.66kJmol-1，H2O(l)和H2O(g)的摩尔体积分别为18.80 cm3mol1和3.014104