热力学第一定律及其应用课件

第二章热力学第一定律2022/10/29第二章热力学第一定律2022/10/22第二章热力学第一定律2.1

热力学概论2.2

热力学第一定律2.7

相变化过程2.3

恒容热、恒压热，焓2.5

热容，恒容变温过程、恒压变温过程2.4

焦耳试验，理想气体的热力学能、焓2.6

气体可逆膨胀压缩过程、绝热过程2.8

热化学2.9

节流膨胀与焦耳-汤姆逊效应2.10

辅导答疑内蒙古工业大学化工学院第二章热力学第一定律2.1热力学概论2.2热力学22.1热力学概论一、前言热力学的形成热力学研究的目的和内容热力学的应用价值热力学的方法和局限性内蒙古工业大学化工学院2.1热力学概论一、前言内蒙古工业大学化工学院32.1热力学概论热力学的形成

1850年，英国人焦耳(JmaesPrescottJoule,1818-1889)建立了能量守恒定律，即热力学第一定律

英国人开尔文和德国人克劳修斯分别于1848年和1850年建立了热力学第二定律20世界初又建立热力学第三定律内蒙古工业大学化工学院2.1热力学概论热力学的形成内蒙古工业大学化工学院42.1热力学概论热力学研究的目的和内容目的：研究热、功和其他形式能量之间的相互转换及其转换过程中所遵循的规律内容：化学变化的热效应化学变化的方向和限度问题热力学第三定律的规定熵问题内蒙古工业大学化工学院2.1热力学概论热力学研究的目的和内容内蒙古工业大学化工52.1热力学概论热力学的应用价值热力学的方法和局限性热力学的方法：研究对象是大数量分子的集合体，研究宏观性质，所得结论具有统计意义。只考虑变化前后的净结果，不考虑物质的微观结构和反应机理。能判断变化能否发生以及进行到什么程度，但不考虑变化所需要的时间。局限性：不知道反应的机理、速率和微观性质，只讲可能性，不讲现实性。内蒙古工业大学化工学院2.1热力学概论热力学的应用价值内蒙古工业大学化工学院62.1热力学概论系统与环境状态与状态函数过程与途径热和功准静态过程与可逆过程热力学平衡热力学能二、热力学基本概念及术语内蒙古工业大学化工学院2.1热力学概论系统与环境二、热力学基本概念及术语内蒙古7系统与环境系统（System）在科学研究时必须先确定研究对象，把一部分物质与其余分开，这种分离可以是实际的，也可以是想象的。这种被划定的研究对象称为系统，亦称为体系或物系。环境（surroundings）与系统密切相关、有相互作用或影响所能及的部分称为环境。内蒙古工业大学化工学院系统与环境系统（System）在科学研究时必须先确定研8系统与环境例如：选择水作为研究对象，称为系统，把与系统密切相关、有相互作用或影响所能及的烧杯和周围空气等称为环境。系统与环境之间有界面隔开，这个界面可以是实际存在的，如烧杯，气体与水的界面；也可以是想象的。内蒙古工业大学化工学院系统与环境例如：选择水作为研究对象，称为系统，把与系统9系统分类根据系统与环境之间的关系，把系统分为三类：（1）敞开系统（opensystem）系统与环境之间既有物质交换，又有能量交换。内蒙古工业大学化工学院系统分类根据系统与环境之间的关系，把系统分为三类：（1）敞10系统分类根据系统与环境之间的关系，把系统分为三类：（2）封闭系统（closedsystem）系统与环境之间无物质交换，但有能量交换。内蒙古工业大学化工学院系统分类根据系统与环境之间的关系，把系统分为三类：（2）封11系统分类根据系统与环境之间的关系，把系统分为三类：（3）孤立系统（isolatedsystem）系统与环境之间既无物质交换，又无能量交换，故又称为隔离系统。有时把封闭系统和系统影响所及的环境一起作为孤立系统来考虑。内蒙古工业大学化工学院系统分类根据系统与环境之间的关系，把系统分为三类：（3）12状态和状态函数（Statefunction)系统的一些性质，其数值仅取决于系统所处的状态，而与系统的历史无关；它的变化值仅取决于系统的始态和终态，而与变化的途径无关。具有这种特性的物理量称为状态函数。状态函数的特性可描述为：异途同归，值变相等；周而复始，数值还原。状态函数在数学上具有全微分的性质。内蒙古工业大学化工学院状态和状态函数（Statefunction)系统13状态方程系统状态函数之间的定量关系式称为状态方程（stateequation）。对于一定量的单组分均匀系统，状态函数T,p,V之间有一定量的联系。经验证明，只有两个是独立的，它们的函数关系可表示为：T=f（p,V）例如，理想气体的状态方程可表示为：p=f（T,V）V=f（p,T）

pV=nRT内蒙古工业大学化工学院状态方程系统状态函数之间的定量关系式称为状态方程（14系统的性质用宏观可测性质来描述系统的热力学状态，故这些性质又称为热力学变量。可分为两类：广度性质（extensiveproperties）又称为容量性质，它的数值与系统的物质的量成正比，如体积、质量、熵等。这种性质有加和性，在数学上是一次齐函数。强度性质（intensiveproperties）它的数值取决于系统自身的特点，与系统的数量无关，不具有加和性，如温度、压力等。它在数学上是零次齐函数。指定了物质的量的容量性质即成为强度性质，如摩尔热容。内蒙古工业大学化工学院系统的性质用宏观可测性质来描述系统的热力学状态，故这15过程与途径系统状态所发生的一切变化均称为过程过程：（process）途径：在系统的状态发生变化时，由一始态到另一终态，可以经由不同的方式。这种由同一始态到同一终态的不同方式称为不同的途径。内蒙古工业大学化工学院过程与途径系统状态所发生的一切变化均称为过程过程：（proc16过程与途径注意：状态函数的改变量决定于过程的始、终态，与采取那种途径来完成这个过程无关内蒙古工业大学化工学院过程与途径注意：状态函数的改变量决定于过程的始、终态，与采取17常见的变化过程（1）等温过程（isothermalprocess)在变化过程中，系统的始态温度与终态温度 相同，并等于环境温度。（2）等压过程（isobaricprocess)在变化过程中，系统的始态压力与终态压力 相同，并等于环境压力。（3）等容过程（isochoricprocess)

在变化过程中，系统的容积始终保持不变。内蒙古工业大学化工学院常见的变化过程（1）等温过程（isothermalproc18常见的变化过程（4）绝热过程（adiabaticprocess)在变化过程中，系统与环境不发生热的传递。对那些变化极快的过程，如爆炸，快速燃烧，系统与环境来不及发生热交换，那个瞬间可近似作为绝热过程处理。（5）循环过程（cyclicprocess)系统从始态出发，经过一系列变化后又回到了始态的变化过程。在这个过程中，所有状态函数的变量都等于零。内蒙古工业大学化工学院常见的变化过程（4）绝热过程（adiabaticproce19热和功功（work）系统吸热，Q>0；系统放热，Q<0。热（heat）系统与环境之间因温差而传递的能量称为热，用符号Q

表示。系统与环境之间传递的除热以外的其他能量都称为功，用符号W表示。Q的取号：功可分为膨胀功和非膨胀功两大类。环境对系统作功，W>0；系统对环境作功，W<0。W的取号：内蒙古工业大学化工学院热和功功（work）系统吸热，Q>0；系统放热，Q<0。热20热和功的取号系统吸热系统放热W>0W<0Q<0系统

Q>0对环境作功对系统作功环境U=Q+WU>0U<0Q和W都不是状态函数，其数值与变化途径有关。内蒙古工业大学化工学院热和功的取号系统吸热系统放热W>0W<0Q<0系统Q>0对21准静态过程与可逆过程功与过程准静态过程可逆过程内蒙古工业大学化工学院准静态过程与可逆过程功与过程准静态过程可逆过程内蒙古工业大学22功与过程设在定温下，一定量理想气体在活塞筒中克服外压,经4种不同途径，体积从V1膨胀到V2所作的功。1.自由膨胀（freeexpansion）

2.等外压膨胀（pe保持不变）因为

系统所作的功如阴影面积所示。

内蒙古工业大学化工学院功与过程设在定温下，一定量理想气体在活塞筒中克服外压23功与过程(等外压膨胀）内蒙古工业大学化工学院功与过程(等外压膨胀）内蒙古工业大学化工学院24功与过程3.多次等外压膨胀(1)克服外压为，体积从膨胀到；(2)克服外压为，体积从

膨胀到；(3)克服外压为，体积从膨胀到。可见，外压差距越小，膨胀次数越多，做的功也越多。

所作的功等于3次作功的加和。内蒙古工业大学化工学院功与过程3.多次等外压膨胀(1)克服外压为，体积从膨25功与过程（多次等外压膨胀）内蒙古工业大学化工学院功与过程（多次等外压膨胀）内蒙古工业大学化工学院26功与过程4.外压比内压小一个无穷小的值外相当于一杯水，水不断蒸发，这样的膨胀过程是无限缓慢的，每一步都接近于平衡态。所作的功为：这种过程近似地可看作可逆过程，所作的功最大。内蒙古工业大学化工学院功与过程4.外压比内压小一个无穷小的值外相当27功与过程（可逆膨胀）水始态终态内蒙古工业大学化工学院功与过程（可逆膨胀）水始终内蒙古工业大学化工学院28功与过程1.一次等外压压缩

在外压为

下，一次从压缩到，环境对系统所作的功（即系统得到的功）为：压缩过程将体积从压缩到，有如下三种途径：内蒙古工业大学化工学院功与过程1.一次等外压压缩在外压为下，29功与过程（等外压压缩）始态终态内蒙古工业大学化工学院功与过程（等外压压缩）始终内蒙古工业大学化工学院30功与过程2.多次等外压压缩

第一步：用的压力将系统从压缩到；第二步：用的压力将系统从压缩到；第三步：用的压力将系统从压缩到。整个过程所作的功为三步加和。内蒙古工业大学化工学院功与过程2.多次等外压压缩第一步：用31功与过程（多次等外压压缩）内蒙古工业大学化工学院功与过程（多次等外压压缩）内蒙古工业大学化工学院32功与过程3.可逆压缩如果将蒸发掉的水气慢慢在杯中凝聚，使压力缓慢增加，恢复到原状，所作的功为：则系统和环境都能恢复到原状。内蒙古工业大学化工学院功与过程3.可逆压缩如果将蒸发掉的水气慢慢在33功与过程（可逆压缩）始态终态水内蒙古工业大学化工学院功与过程（可逆压缩）始终水内蒙古工业大学化工学院34功与过程从膨胀与压缩过程看出，功与变化的途径有关。虽然始终态相同，但途径不同，所作的功也大不相同。显然，可逆膨胀，系统对环境作最大功；可逆压缩，环境对系统作最小功。功与过程小结：

内蒙古工业大学化工学院功与过程从膨胀与压缩过程看出，功与变化的途径有35准静态过程（guasistaticprocess）在过程进行的每一瞬间，系统都接近于平衡状态，以致在任意选取的短时间dt内，状态参量在整个系统的各部分都有确定的值，整个过程可以看成是由一系列极接近平衡的状态所构成，这种过程称为准静态过程。准静态过程是一种理想过程，实际上是办不到的。上例无限缓慢地压缩和无限缓慢地膨胀过程可近似看作为准静态过程。内蒙古工业大学化工学院准静态过程（guasistaticprocess）36可逆过程（reversibleprocess）系统经过某一过程从状态（1）变到状态（2）之后，如果能使系统和环境都恢复到原来的状态而未留下任何永久性的变化，则该过程称为热力学可逆过程。否则为不可逆过程。上述准静态膨胀过程若没有因摩擦等因素造成能量的耗散，可看作是一种可逆过程。过程中的每一步都接近于平衡态，可以向相反的方向进行，从始态到终态，再从终态回到始态，系统和环境都能恢复原状。内蒙古工业大学化工学院可逆过程（reversibleprocess）系统37可逆过程（reversibleprocess）可逆过程的特点：（1）状态变化时推动力与阻力相差无限小，系统与环境始终无限接近于平衡态；（3）系统变化一个循环后，系统和环境均恢复原态，变化过程中无任何耗散效应；（4）等温可逆过程中，系统对环境作最大功，环境对系统作最小功。（2）过程中的任何一个中间态都可以从正、逆两个方向到达；内蒙古工业大学化工学院可逆过程（reversibleprocess）可逆过程的特38热力学平衡态当系统的诸性质不随时间而改变，则系统就处于热力学平衡态，包括下列几个平衡：热平衡（thermalequilibrium）系统各部分温度相等。力学平衡（mechanicalequilibrium）系统各部的压力都相等，边界不再移动。相平衡（phaseequilibrium）多相共存时，各相的组成和数量不随时间而改变。化学平衡（chemicalequilibrium）反应系统中各物的数量不再随时间而改变。内蒙古工业大学化工学院热力学平衡态当系统的诸性质不随时间而改变，39热力学能

热力学能（thermodynamicenergy）以前称为内能（internalenergy）,它是指系统内部能量的总和，包括分子运动的平动能、分子内的转动能、振动能、电子能、核能以及各种粒子之间的相互作用位能等。热力学能是状态函数，用符号U表示，它的绝对值无法测定，只能求出它的变化值。内蒙古工业大学化工学院热力学能热力学能（thermodynamicen40

辅导答疑答：对，因为状态函数是状态的单值函数。1.状态固定后状态函数都固定，反之亦然，这说法对吗？答：不对，有一个状态函数变了，状态也就变了，但并不是所有的状态函数都得变。2.状态改变后，状态函数一定都改变?内蒙古工业大学化工学院辅导答疑答：对，因为状态函数是状态的单值函数。41辅导答疑3.理想气体向真空膨胀，所做的体积功为（）。A.等于零B.大于零C.小于零D.不能计算

内蒙古工业大学化工学院辅导答疑3.理想气体向真空膨胀，所做的体积功为（422.2热力学第一定律热功当量能量守恒定律热力学能第一定律的文字表述第一定律的数学表达式内蒙古工业大学化工学院2.2热力学第一定律热功当量能量守恒定律热力学能第一定律的43热功当量焦耳（Joule）和迈耶(Mayer)自1840年起，历经20多年，用各种实验求证热和功的转换关系，得到的结果是一致的。 这就是著名的热功当量，为能量守恒原理提供了科学的实验证明。即：1cal=4.1840J内蒙古工业大学化工学院热功当量焦耳（Joule）和迈耶(Mayer)自1840年起44能量守恒定律到1850年，科学界公认能量守恒定律是自然界的普遍规律之一。能量守恒与转化定律可表述为：自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同形式，能够从一种形式转化为另一种形式，但在转化过程中，能量的总值不变。内蒙古工业大学化工学院能量守恒定律到1850年，科学界公认能量守恒定律是自45第一定律的文字表述热力学第一定律（TheFirstLawofThermodynamics）

是能量守恒与转化定律在热现象领域内所具有的特殊形式，说明热力学能、热和功之间可以相互转化，但总的能量不变。也可以表述为：第一类永动机是不可能制成的。热力学第一定律是人类经验的总结。内蒙古工业大学化工学院第一定律的文字表述热力学第一定律（TheFirstLaw46第一定律的文字表述第一类永动机（firstkindofperpetualmotionmachine) 一种既不靠外界提供能量，本身也不减少能量，却可以不断对外作功的机器称为第一类永动机，它显然与能量守恒定律矛盾。 历史上曾一度热衷于制造这种机器，均以失败告终，也就证明了能量守恒定律的正确性。内蒙古工业大学化工学院第一定律的文字表述第一类永动机（firstkindof47第一定律的数学表达式U=Q+W微小变化：dU=Q+W因为热力学能是状态函数，数学上具有全微分性质，微小变化可用dU表示；也可用U=Q-W表示，两种表达式完全等效，只是W的取号不同。用该式表示的W的取号为：环境对系统作功，W<0；系统对环境作功，W>0

。

Q和W不是状态函数，微小变化用Q和W

表示，以示区别。内蒙古工业大学化工学院第一定律的数学表达式U=Q+W微小变化：dU482.3恒容热、恒压热与焓（enthalpy）等容热不易测定，如果是不作非膨胀功的等压过程，为什么要定义焓？

不作非膨胀功的等容过程，

内蒙古工业大学化工学院2.3恒容热、恒压热与焓（enthalpy）等容热不易492.3焓（enthalpy）焓的定义式：H=U+pV2、焓不是能量 虽然具有能量的单位，但不遵守能量守恒定律，无明确的物理意义。它的绝对值也无法测定。3、焓是广度量因为U、V均为广度量。1、焓是状态函数因为定义式中焓由状态函数组成。

在等压、不作非膨胀功的条件下，焓变等于等压热效应

。

容易测定，从而可求其它热力学函数的变化值。焓的特点：内蒙古工业大学化工学院2.3焓（enthalpy）焓的定义式：H=502.3焓（enthalpy）注意：焓的定义是人为定义的，它不象热力学能那样是系统本身所具有的能量，因此不能将焓误解为“系统中所含的热量”。定义此量的目的是因为它在实际应用中很重要，处理热化学问题时方便的多。内蒙古工业大学化工学院2.3焓（enthalpy）注意：内蒙古工业大学化工学51总结：两式的物理意义DH=Qp在无非体积功的条件下，系统在恒容过程中所吸收的热量全部用来增加热力学能。在无非体积功的条件下，系统在恒压过程中所吸收的热量全部用来增加焓。两式的应用意义：Hess定律内蒙古工业大学化工学院总结：两式的物理意义DH=Qp在无非体积功的条件下，系统在52

赫斯定律（Hess’slaw）1840年，根据大量的实验事实Hess提出了一个定律：反应的热效应只与起始和终了状态有关，与变化途径无关。不管反应是一步完成的，还是分几步完成的，其热效应相同，当然要保持反应条件（如温度、压力等）不变。Hess定律只对恒温恒容或恒温恒压过程才适用。思考：该定律与热不是状态函数有矛盾吗？内蒙古工业大学化工学院赫斯定律（Hess’slaw）1840年，根据大量的实验53赫斯定律（Hess’slaw）应用：

对于进行得太慢的或反应程度不易控制而无法直接测定反应热的化学反应，可以用Hess定律，利用容易测定的反应热来计算不容易测定的反应热。内蒙古工业大学化工学院赫斯定律（Hess’slaw）应用：内蒙古工业大学化工学院54赫斯定律（Hess’slaw）例如：求C(s)和

生成CO(g)的反应热。

已知：（1）

（2）

则（1）-（2）得（3）

（3）内蒙古工业大学化工学院赫斯定律（Hess’slaw）例如：求C(s)和55Gay-Lussac-Joule实验将两个中间可相通的容器，放在水浴中，先在左球充满气体，右球为真空（如上图所示）。水浴温度没有变化，即Q=0；根据热力学第一定律得该过程的 。盖吕萨克在1807年，焦耳在1843年分别做了如下实验：打开活塞，气体由左球冲入右球，达平衡（如下图所示）。系统没有对外做功，W=0；内蒙古工业大学化工学院Gay-Lussac-Joule实验将两个中间可相通的容56Gay-Lussac-Joule实验内蒙古工业大学化工学院Gay-Lussac-Joule实验内蒙古工业大学化工学院57理想气体的热力学能和焓即：在恒温时，改变体积或压力，理想气体的热力学能保持不变，理想气体的热力学能仅是温度的函数。对于定量的纯物质，或根据实验，而所以同理则内蒙古工业大学化工学院理想气体的热力学能和焓即：在恒温时，改变体积或压力，理想气体58理想气体的热力学能和焓对于理想气体的热力学能，由于理想气体模型认为分子之间无相互作用力，所以系统的体积改变不会改变分子间的势能，即不会使热力学能发生改变，则：因为dV≠0，所以即理想气体热力学能是温度的单值函数。与Gay-Lussac-Joule实验一致从理想气体的模型考虑：内蒙古工业大学化工学院理想气体的热力学能和焓对于理想气体的热力学能，由于理想气体模59理想气体的热力学能和焓即：在恒温时，改变体积或压力，理想气体的焓保持不变，理想气体的焓也仅是温度的函数。根据焓的定义式，理想气体在等温时，为常数，等式右边均为零，所以：同理：内蒙古工业大学化工学院理想气体的热力学能和焓即：在恒温时，改变体积或压力，理想气体602.4热容（heatcapacity）对于组成不变的均相封闭系统，不考虑非膨胀功，设系统吸热Q，温度从T1

升高到T2,则：(温度变化很小)平均热容定义：单位12TTQ-=内蒙古工业大学化工学院2.4热容（heatcapacity）对于组成612.4热容（heatcapacity）比热容：它的单位是 或 。 规定物质的数量为1g（或1kg）的热容。规定物质的数量为1mol的热容。摩尔热容Cm：单位为：。内蒙古工业大学化工学院2.4热容（heatcapacity）比热容：它的单622.4定容热容

定容热容Cv：不作非膨胀功的定容过程，

内蒙古工业大学化工学院2.4定容热容定容热容Cv：不作非膨胀功的定容过程，632.4定压热容定压热容Cp：不作非膨胀功的等压过程，内蒙古工业大学化工学院2.4定压热容定压热容Cp：不作非膨胀功的等压过程，64理想气体的Cp与Cv的关系内蒙古工业大学化工学院理想气体的Cp与Cv的关系内蒙古工业大学化工学院65理想气体的Cp与Cv的关系恒压下，两边同时除以dT，则得：所以内蒙古工业大学化工学院理想气体的Cp与Cv的关系恒压下，两边同时除以dT，则得：66理想气体的Cp与Cv之差对于理想气体：

因为等容过程中，升高温度，系统所吸的热全部用来增加热力学能；而等压过程中，所吸的热除增加热力学能外，还要多吸一点热量用来对外做膨胀功，所以气体的Cp恒大于Cv

。所以内蒙古工业大学化工学院理想气体的Cp与Cv之差对于理想气体：因为等容过程中，升高67理想气体的Cp与Cv之值根据气体分子运动论可知，在常温下：单原子理想气体：双原子理想气体：内蒙古工业大学化工学院理想气体的Cp与Cv之值根据气体分子运动论可知，在常温下：单68纯固体、纯液体的Cp与Cv之差对于纯固体、纯液体：内蒙古工业大学化工学院纯固体、纯液体的Cp与Cv之差对于纯固体、纯液体：内蒙古工业69 热容与温度的函数关系因物质、物态和温度区间的不同而有不同的形式。例如，气体的定压摩尔热容与T的关系有如下经验式：热容与温度的关系热容与温度的关系：或式中a,b,c,c’,...

是经验常数，由各种物质本身的特性决定，可从热力学数据表中查找。内蒙古工业大学化工学院 热容与温度的函数关系因物质、物态和温度区间的不同而有70单纯变温过程的热的计算同理该式也可用于理想气体的计算在不作非膨胀功的定容过程，

不作非膨胀功的等压过程，内蒙古工业大学化工学院单纯变温过程的热的计算同理该式也可用于理想气体71辅导答疑1答：不对。U，H本身仅是状态函数的变量，在特定条件下与QV，QP的数值相等，所以QV，QP不是状态函数。1.因为U=QV，

H=QP，所以QP，QV

是特定条件下的状态函数?内蒙古工业大学化工学院辅导答疑1答：不对。U，H本身仅是状态函数的变量，在特72辅导答疑22.气缸内有一定量理想气体，反抗一定外压作绝热膨胀，则

，对不对?答：不对。这是一个等外压过程，而不是等压过程，所以

不等于。绝热膨胀时

=0，而不是。理想气体在恒定的外压力下绝热膨胀到终态。因为是恒压，所以H=Q；又因为是绝热，Q=0，故H=0。()

内蒙古工业大学化工学院辅导答疑22.气缸内有一定量理想气体，反抗一定外压作绝热膨73辅导答疑3

3.在等压下用搅拌器快速搅拌液体，使其温度升高，这时液体的?答：不对，因为有机械功，，所以

。内蒙古工业大学化工学院辅导答疑33.在等压下用搅拌器快速搅拌液体，使其温度升高74辅导答疑44.将25℃，100kPa下理想气体200dm3在等容下加热到100℃,求过程的Q，U，H

。已知定压摩尔热容Cp,m=3.5R。

内蒙古工业大学化工学院辅导答疑44.将25℃，100kPa下理想气体200d75辅导答疑4解：气体的物质的量

定容摩尔热容：CV，m=2.5R内蒙古工业大学化工学院辅导答疑4解：气体的物质的量定容摩尔热容：CV，m=276辅导答疑55.2mol双原子理想气体从始态300K，50dm3，先恒容加热至400K，再恒压加热到体积增大到100dm3，求整个过程的Q，W，△U，△H。内蒙古工业大学化工学院辅导答疑55.2mol双原子理想气体从始态300K，50d77辅导答疑5解：（1分）（0.5分）（0.5分）

内蒙古工业大学化工学院辅导答疑5解：（1分）（0.5分）（0.5分）内蒙古工业大78辅导答疑5（2分）

（2分）

（2分）

（2分）

内蒙古工业大学化工学院辅导答疑5（2分）（2分）（2分）（2分）内蒙古工业79绝热过程（addiabaticprocess)绝热过程的功在绝热过程中，系统与环境间无热的交换，但可以有功的交换。根据热力学第一定律：这时，若系统对外作功，热力学能下降，系统温度必然降低，反之，则系统温度升高。因此绝热压缩，使系统温度升高，而绝热膨胀，可获得低温。内蒙古工业大学化工学院绝热过程（addiabaticprocess)绝热过程的功80绝热过程（adiabaticprocess)理想气体的绝热可逆过程如果只作体积功，设

是与温度无关的常数。eeddPVUWd=-=dUd=WdnRTVV=-W对于理想气体内蒙古工业大学化工学院绝热过程（adiabaticprocess)理想气体的绝热81绝热过程（addiabaticprocess)理想气体在绝热可逆过程中，P,V,T三者遵循的关系式称为绝热过程方程式，可表示为：在推导这公式的过程中，引进了理想气体、绝热可逆过程和CV是与温度无关的常数等限制条件。式中，均为常数，。根据理想气体的代入得：内蒙古工业大学化工学院绝热过程（addiabaticprocess)理想气体在绝82绝热过程（adiabaticprocess)理想气体的绝热可逆过程设与温度无关，移项积分得：根据理想气体的代入得：这两个公式也是理想气体绝热可逆过程方程式，可计算间的关系和的值。内蒙古工业大学化工学院绝热过程（adiabaticprocess)理想气体的绝热83绝热过程（adiabaticprocess)绝热功的求算（1）理想气体绝热可逆过程的功所以因为内蒙古工业大学化工学院绝热过程（adiabaticprocess)绝热功的求算（84绝热过程（adiabaticprocess)（2）绝热状态变化过程的功因为计算过程中未引入其它限制条件，所以该公式适用于定组成封闭系统的一般绝热过程，不一定是理想气体，也不一定是可逆过程。WU=D内蒙古工业大学化工学院绝热过程（adiabaticprocess)（2）绝热状态85辅导答疑答：当然不一样，因为从同一始态，绝热可逆与绝热不可逆两个过程不可能到达同一终态，T不可能相同，所以做的功也不同。1.理想气体绝热可逆和绝热不可逆过程的功，都可用公式

计算，那两种过程的功是否一样?内蒙古工业大学化工学院辅导答疑答：当然不一样，因为从同一始态，绝热可逆与绝热不可逆862.7相变化过程·相·相变化·纯物质的相变化·相变焓·相变焓与温度的关系内蒙古工业大学化工学院2.7相变化过程·相内蒙古工业大学化工学院872.7相变化过程相：系统中物理性质和化学性质相同且均匀的部分。相变化：系统中物质在不同相之间的转变称为相变化。纯物质的相变化：是在恒定压力和恒定温度下进行的相变化。如在大气的压力下固体的熔化和液体的蒸发。内蒙古工业大学化工学院2.7相变化过程相：系统中物理性质和化学性质相同且均匀的882.7相变化过程因相变过程变化前后系统的体积也要发生变化，所以相变化同时系统与环境间必然有热和功的交换。在此条件下的相变热为恒压热，而

，即相变热在数值上等于相变焓。摩尔相变焓：1mol纯物质在恒定温度及该温度的平衡压力下发生相变化时的焓变。以符号表示。()THm相变D内蒙古工业大学化工学院2.7相变化过程因相变过程变化前后系统的体积也要发生变化892.7相变化过程对于熔化、蒸发、升华及晶型转变四种过程，分别以符号fus，vap，sub及trs来表示。即

摩尔熔化焓为，

摩尔蒸发焓为，

摩尔升华焓为，

不晶型之间的摩尔转变焓为内蒙古工业大学化工学院2.7相变化过程对于熔化、蒸发、升华及晶型转变四种过程，分别902.7相变化过程恒温下凝聚态间相互转化的相变热在数值上等于热力学能变△U。如熔化、晶型转变。∵过程为恒温恒压，则W=－P△V≈0∴△U≈△H对于蒸发、升华过程，气体的体积功不能忽略，若按理想气体计算，则

QP=△H

W=－P△V≈－PV(g)≈－nRT△U=△H－△(PV)≈△H－PV(g)≈△H－nRT或△U=Q+W≈△H－nRT内蒙古工业大学化工学院2.7相变化过程恒温下凝聚态间相互转化的相变热在数值上等于∵912.7相变化过程相变焓与温度的关系:以物质B从α相变至β相的摩尔相变焓为例。已知一定压力P下，T1时的，求另一个温度下的B(α)P,T2B(β)P,T2B(α)P,T1B(β)P,T1内蒙古工业大学化工学院2.7相变化过程相变焓与温度的关系:以物质B从α相变至β相的922.7相变化过程由图可知=++而==∴内蒙古工业大学化工学院2.7相变化过程由图可知=93例题一

1mol单原子理想气体，始态为200kPa11.2dm3，经pT=常数的可逆过程压缩到终态为400kPa，求：(1)终态的体积和温度。(2)△U和△H。(3)所做的功。内蒙古工业大学化工学院例题一1mol单原子理想气体，始态为200kPa194例题一解：(1)内蒙古工业大学化工学院例题一解：(1)内蒙古工业大学化工学院95例题一

(2)理想气体的任何过程内蒙古工业大学化工学院例题一(2)理想气体的任何过程内蒙古工业大学化工学院96例题一（3）内蒙古工业大学化工学院例题一（3）内蒙古工业大学化工学院97例题二1摩尔单原子理想气体始态为273K、，分别经历下列可逆变化(1)恒温下压力加倍。(2)恒压下体积加倍。(3)恒容下压力加倍。(4)绝热可逆膨胀至压力减少一半。(5)绝热不可逆反抗恒外压膨胀至平衡。试计算上述各过程的Q、W、△U、△H。内蒙古工业大学化工学院例题二内蒙古工业大学化工学院98例题二解：(1)恒温下压力加倍内蒙古工业大学化工学院例题二解：(1)恒温下压力加倍内蒙古工业大学化工学院99例题二(2)恒压下体积加倍内蒙古工业大学化工学院例题二(2)恒压下体积加倍内蒙古工业大学化工学院100例题二(3)恒容下压力加倍内蒙古工业大学化工学院例题二(3)恒容下压力加倍内蒙古工业大学化工学院101例题二(4)绝热可逆膨胀至压力减少一半内蒙古工业大学化工学院例题二(4)绝热可逆膨胀至压力减少一半内蒙古工业大学化工学院102例题二(5)绝热不可逆反抗恒外压0.5×

膨胀至平衡内蒙古工业大学化工学院例题二(5)绝热不可逆反抗恒外压0.5×膨胀至平衡103练习题一定温度下，某物质B的摩尔蒸发焓为vapHm，摩尔升华焓为subHm则在此温度下，该物质B的摩尔熔化焓fusHm

等于（1）subHm－vapHm；（2）subHm/vapHm

；（3）vapHm

－subHm； （4）vapHm+subHm。内蒙古工业大学化工学院练习题一定温度下，某物质B的摩尔蒸发焓为vapHm，摩尔升1042.8热化学反应进度热化学方程式压力的标准态标准摩尔反应焓的计算基尔霍夫定律内蒙古工业大学化工学院2.8热化学反应进度内蒙古工业大学化工学院105反应进度（extentofreaction）反应进度的定义为：

和

分别代表任一组分B在起始和t时刻的物质的量。

是任一组分B的化学计量数，对反应物取负值，对生成物取正值。设某反应单位：mol内蒙古工业大学化工学院反应进度（extentofreaction）反应进度106反应进度（extentofreaction）引入反应进度的优点：在反应进行到任意时刻，可以用任一反应物或生成物来表示反应进行的程度，所得的值都是相同的，即：反应进度被应用于反应热的计算、化学平衡和反应速率的定义等方面。注意：应用反应进度，必须与化学反应计量方程相对应。例如：当

都等于1mol

时，两个方程所发生反应的物质的量显然不同。内蒙古工业大学化工学院反应进度（extentofreaction）引入反应进107压力的标准态随着学科的发展，压力的标准态有不同的规定：标准态用符号“”表示，

表示压力标准态。最老的标准态为1atm1985年GB规定为101.325kPa1993年GB规定为1105Pa。标准态的变更对凝聚态影响不大，但对气体的热力学数据有影响，要使用相应的热力学数据表。内蒙古工业大学化工学院压力的标准态随着学科的发展，压力的标准态有不同的规定：标准108压力的标准态气体的标准态：压力为

的理想气体，是假想态。固体、液体的标准态：压力为

的纯固体或纯液体。标准态不规定温度，每个温度都有一个标准态。一般298.15K时的标准态数据有表可查。为方便起见，298.15K用符号表示。内蒙古工业大学化工学院压力的标准态气体的标准态：压力为的理想气体，是假想态109热化学方程式

表示化学反应与热效应关系的方程式称为热化学方程式。因为U,H的数值与系统的状态有关，所以方程式中应该注明物态、温度、压力、组成等。对于固态还应注明结晶状态。例如：298.15K时

式中：

表示反应物和生成物都处于标准态时，在298.15K，反应进度为1mol

时的焓变。p⊖代表气体的压力处于标准态。内蒙古工业大学化工学院热化学方程式表示化学反应与热效应关系的方程式称为热化110热化学方程式焓的变化反应物和生成物都处于标准态反应进度为1mol反应（reaction）反应温度内蒙古工业大学化工学院热化学方程式焓的变化反应物和生成物都处于标准态反应进度为1111热化学方程式反应进度为1mol，表示按计量方程反应物应全部作用完。若是一个平衡反应，显然实验所测值会低于计算值。但可以用过量的反应物，测定刚好反应进度为1mol

时的热效应。反应进度为1mol，必须与所给反应的计量方程对应。若反应用下式表示，显然焓变值会不同。

内蒙古工业大学化工学院热化学方程式反应进度为1mol，表示按计量方程反应物应全112化学反应标准摩尔反应焓的计算化合物的生成焓燃烧焓内蒙古工业大学化工学院化学反应标准摩尔反应焓的计算化合物的生成焓燃烧焓内蒙古工业大113化合物的生成焓没有规定温度，一般298.15K时的数据有表可查。生成焓仅是个相对值，相对于稳定单质的焓值等于零。标准摩尔生成焓（standardmolarenthalpyof

formation）

在标准压力下，反应温度时，由最稳定的单质合成标准状态下一摩尔物质的焓变，称为该物质的标准摩尔生成焓，用下述符号表示： （物质，相态，温度）内蒙古工业大学化工学院化合物的生成焓没有规定温度，一般298.15K时的数据有表114化合物的生成焓例如：在298.15K时这就是HCl(g)的标准摩尔生成焓：

反应焓变为：

内蒙古工业大学化工学院化合物的生成焓例如：在298.15K时这就是HCl(g)的115利用摩尔生成焓求化学反应焓变：为计量方程中的系数，对反应物取负值，生成物取正值。利用各物质的摩尔生成焓求化学反应焓变：在标准压力

和反应温度时（通常为298.15K）内蒙古工业大学化工学院利用摩尔生成焓求化学反应焓变：为计量方程中的系数，对反应116燃烧焓下标“c”表示combustion。上标“”表示各物均处于标准压力下。下标“m”表示反应物为1mol时。在标准压力下，反应温度时，物质B完全氧化成相同温度的指定产物时的焓变称为标准摩尔燃烧焓（Standardmolarenthalpyofcombustion）用符号

(物质、相态、温度)表示。内蒙古工业大学化工学院燃烧焓下标“c”表示combustion。上标“”表示各117燃烧焓指定产物通常规定为：金属游离态显然，规定的指定产物不同，焓变值也不同，查表时应注意。298.15K时的燃烧焓值有表可查。内蒙古工业大学化工学院燃烧焓指定产物通常规定为：金属游离态显然，规定的118燃烧焓例如：在298.15K及标准压力下：则显然，根据标准摩尔燃烧焓的定义，所指定产物如 等的标准摩尔燃烧焓，在任何温度T时，其值均为零。内蒙古工业大学化工学院燃烧焓例如：在298.15K及标准压力下：则119利用燃烧焓求化学反应的焓变化学反应的焓变值等于各反应物燃烧焓的总和减去各产物燃烧焓的总和。例如：在298.15K和标准压力下，有反应：（A）（B）（C）(D)则用通式表示为：内蒙古工业大学化工学院利用燃烧焓求化学反应的焓变化学反应的焓变值等于各反应120利用燃烧焓求生成焓用这种方法可以求一些不能由单质直接合成的有机物的生成焓。该反应的反应焓变就是 的生成焓，则：例如：在298.15K和标准压力下：内蒙古工业大学化工学院利用燃烧焓求生成焓用这种方法可以求一些不能由单质直接121练习题已知反应H2(g)+O2(g)=H2O(g)的标准摩尔反应焓为下列说法中正确的是：（1）是H2O(g)的标准摩尔生成焓；（2）是H2(g)的标准摩尔燃烧焓；（3）大于零；（4）与反应的

数值相等。

内蒙古工业大学化工学院练习题已知反应H2(g)+O2(g)=H2O(g)的标122基尔霍夫定律反应焓变值一般与温度关系不大。如果温度区间较大,在等压下虽化学反应相同，但其焓变值则不同。在1858年首先由Kirchoff提出了焓变值与温度的关系式，所以称为Kirchoff定律，有两种表示形式。用来从一个温度时的焓变求另一个温度下的焓变。1.微分式2.积分式内蒙古工业大学化工学院基尔霍夫定律反应焓变值一般与温度关系不大。如果温度区123基尔霍夫定律如温度变化范围不大，可看作常数，则如果在该温度区间内有物质发生相变，就要进行分段积分，加入相变焓。较常用如果也是温度的函数，则要将Cp-T的关系式代入积分，就可从一个温度时的焓变求另一个温度下的焓变。内蒙古工业大学化工学院基尔霍夫定律如温度变化范围不大，可看作常数，则124基尔霍夫定律举例解:设计过程例如：对aA(α)+bB(β)→cC(γ)+dD(δ)反应,已知,求aA(α)+bB(β)cC(γ)+dD(δ)aA(α)+bB(β)cC(γ)+dD(δ)内蒙古工业大学化工学院基尔霍夫定律举例解:设计过程例如：对aA(α)+bB(β)125基尔霍夫定律举例内蒙古工业大学化工学院基尔霍夫定律举例内蒙古工业大学化工学院126例题

反应，在298K时，反应热为-285.84kJ·mol-1。试计算反应在800K时的热效应。已知：H2O(l)在373K、时的蒸发热为40.65kJ·mol-1内蒙古工业大学化工学院例题反应127例题解：设计过程如下内蒙古工业大学化工学院例题解：设计过程如下内蒙古工业大学化工学院128反应的恒压热与恒容热之间的关系设某恒温反应可经由恒温、恒压和恒温、恒容两个途径进行：恒压△rUp,反应物(P1,V1)生成物(P1,V2)△rHp=QP

恒容恒温△rUV=QV,△rHV

△UT△HT

生成物(P2,V1)内蒙古工业大学化工学院反应的恒压热与恒容热之间的关系设某恒温反应可经由恒温、恒压和129反应的恒压热与恒容热之间的关系根据状态函数的性质:△rUp=△rUV+△UT若反应系统为理想气体,则△UT=0∴△rUp=△rUV又∵△rUp=△rHp-△r(PV)=△rHp-P(△rV)液、固反应中△rV=0，故只考虑反应中的气体物质的体积变化即可，P(△rV)=△nRT∴△rUV=△rHp-△nRT即QP-QV=△nRT内蒙古工业大学化工学院反应的恒压热与恒容热之间的关系根据状态函数的性质:△rUp=130反应的恒压热与恒容热之间的关系或△rHm=△rUm+RT注意:(1)或△n(g)均指反应中气态物质的物质的量的改变,不计算液、固态的物质的物质的量。例如：C(s)+O2(g)=CO2(g)=0(2)火焰燃烧的最高温度问题应看成恒压绝热过程。即QP=△H=0爆炸最高温度、压力问题应看成恒容绝热过程。即QV=△U=0内蒙古工业大学化工学院反应的恒压热与恒容热之间的关系或△rHm=△rUm+1312.9节流膨胀与焦耳-汤姆逊效应Joule-Thomson效应

Joule在1843年所做的气体自由膨胀实验是不够精确的，1852年Joule和Thomson设计了新的实验，称为节流过程。在这个实验中，使人们对实际气体的U和H的性质有所了解，并且在获得低温和气体液化工业中有重要应用。内蒙古工业大学化工学院2.9节流膨胀与焦耳-汤姆逊效应Joule-Thomso132节流过程（throttlingproces) 在一个圆形绝热筒的中部有一个多孔塞和小孔，使气体不能很快通过，并维持塞两边的压差。 图2是终态，左边气体压缩，通过小孔，向右边膨胀，气体的终态为 。 实验装置如图所示。图1是始态，左边有状态为

的气体。内蒙古工业大学化工学院节流过程（throttlingproces) 在一个圆形绝133节流过程（throttlingproces)内蒙古工业大学化工学院节流过程（throttlingproces)内蒙古工业大学134节流过程的U和H开始，环境将一定量气体压缩时所作功（即以气体为体系得到的功）为：节流过程是在绝热筒中进行的，Q=0，所以：气体通过小孔膨胀，对环境作功为：内蒙古工业大学化工学院节流过程的U和H开始，环境将一定量气体压135节流过程的U和H在压缩和膨胀时体系净功的变化应该是两个功的代数和。即节流过程是个等焓过程。移项内蒙古工业大学化工学院节流过程的U和H在压缩和膨胀时体系净功的136焦–汤系数定义：

>0经节流膨胀后，气体温度降低。

称为焦-汤系数（Joule-Thomsoncoefficient),它表示经节流过程后，气体温度随压力的变化率。是体系的强度性质。因为节流过程的,所以当：<0经节流膨胀后，气体温度升高。

=0经节流膨胀后，气体温度不变。内蒙古工业大学化工学院焦–汤系数定义：>0经节流膨胀后，气体温度降137转化温度（inversiontemperature)

当时的温度称为转化温度，这时气体经焦-汤实验，温度不变。在常温下，一般气体的均为正值。例如，空气的，即压力下降，气体温度下降。

但和等气体在常温下，，经节流过程，温度反而升高。若降低温度，可使它们的 。内蒙古工业大学化工学院转化温度（inversiontemperature) 当138辅导答疑答：可逆过程应具备如下特点：(1)状态变化时推动力与阻力相差无限小，系统与环境始终无限接近于平衡态；(2)过程中的任何一个中间态都可以从正、逆两个方向到达；(3)系统变化一个循环后，系统和环境均恢复原态，变化过程中无任何耗散效应；(4)等温可逆过程中，系统对环境作最大功，环境对系统作最小功。1.1

可逆过程有哪些特点?内蒙古工业大学化工学院辅导答疑答：可逆过程应具备如下特点：1.1可逆过程有哪些特139辅导答疑1.2判断下列八个过程中，哪些是可逆过程?(1)用摩擦的方法生电(2)房间内一杯水蒸发为气(3)水在沸点时变成同温、同压的蒸气(4)用干电池使灯泡发光(5)在等温等压下混合N2(g)和O2(g)(6)恒温下将1mol水倾入大量溶液中，溶液浓度未变(7)水在冰点时变成同温、同压的冰答:只有(3),(7)是可逆过程，其余为不可逆过程。

内蒙古工业大学化工学院辅导答疑1.2判断下列八个过程中，哪些是可逆过程?答:只有140辅导答疑答：不，可逆过程是无限缓慢的，可逆热机没有实用价值。实际过程中用的都是不可逆热机，不可逆热机的效率很低。1.3可逆热机效率最高，那将可逆热机去开火车一定很快咯?内蒙古工业大学化工学院辅导答疑答：不，可逆过程是无限缓慢的，可逆热机没有实用价值。141辅导答疑答：因为基尔霍夫定律计算的是反应进度为1mol时的热效应，而实验测的是反应达平衡时的热效应，两者发生反应物质的量不同，所以热效应也不同。1.4在合成氨反应中，实验测得T1和T2温度下：但用基尔霍夫定律计算所得的热效应却与实验值不符，为什么?内蒙古工业大学化工学院辅导答疑答：因为基尔霍夫定律计算的是反应进度为1.4在合成142辅导答疑答：不同，内部温度比外面高。1.5在一个绝热真空箱上刺一个小洞，让空气很快进入，当两边压力相等时，两边温度是否相同？如不同不是和焦耳实验矛盾了吗?本实验中，系统是冲入箱内的气体，体积是这些气体原来占有的体积和真空箱的体积。气体冲入瓶内，体积缩小，环境对系统作了功，故系统温度升高。这和焦耳实验不矛盾，因为两个实验所取的系统及其占有的体积不同。在焦耳实验中，系统是全部气体，体积是两个球的空间，后面的气体对前面的气体作功，升温与降温抵消，故最终系统温度不变。内蒙古工业大学化工学院辅导答疑答：不同，内部温度比外面高。1.5在一个绝143辅导答疑答：该题目本身就有错误：(1)氧气是助燃剂，本身无燃烧热。(2)氢气燃烧的最终产物是水而不是水蒸气。所以，水蒸气的生成焓应该等于液态水的生成焓加上水的气化热，即氢气的燃烧热加上水的气化热。1.6水蒸气的生成焓等于氢气的燃烧热还是氧气的燃烧热?内蒙古工业大学化工学院辅导答疑答：该题目本身就有错误：1.6水蒸气的生成焓等于氢144辅导答疑答：(1)按反应计量方程式，反应进度为1mol。1.7使用基尔霍夫定律计算公式应满足什么条件?(2)参加反应物质的种类和相态在该温度区间内不发生变化。如果有相态变化，则积分不连续，要分步计算。内蒙古工业大学化工学院辅导答疑答：(1)按反应计量方程式，反应进度为1mol145辅导答疑答：热力学中公式较多，但都有适用条件，不能随便使用，否则会导致错误结论。以下所列公式只适用于封闭系统和热力学平衡态。1.8

请指出所列公式的适用条件：(1)

H=U+pV

是定义式，适用于任何处于热力学平衡态的封闭系统。

(1)

H=U+pV

内蒙古工业大学化工学院辅导答疑答：热力学中公式较多，但都有适用条件，不能随便使用，146辅导答疑答：适用于不作非膨胀功的等压过程。1.8

请指出所列公式的适用条件：

(2)

H=QP

内蒙古工业大学化工学院辅导答疑答：适用于不作非膨胀功的等压过程。1.8请指出所147辅导答疑答：适用于不作非膨胀功的等容过程。1.8请指出所列公式的适用条件：

(3)

U=QV

内蒙古工业大学化工学院辅导答疑答：适用于不作非膨胀功的等容过程。1.8请指出所148辅导答疑答：适用于不作非膨胀功、状态连续变化的等压过程。1.8

请指出所列公式的适用条件：

(4)

H

=CPdT

内蒙古工业大学化工学院辅导答疑答：适用于不作非膨胀功、状态连续变化的等压过程。1.149辅导答疑答：适用于不作非膨胀功、理想气体的等温可逆过程。1.8

请指出所列公式的适用条件：内蒙古工业大学化工学院辅导答疑答：适用于不作非膨胀功、理想气体的等温可逆过程。1.150辅导答疑答：适用于不作非膨胀功的等外压过程。1.8

请指出所列公式的适用条件：

(6)

W=-pV内蒙古工业大学化工学院辅导答疑答：适用于不作非膨胀功的等外压过程。1.8请指出151辅导答疑（1）范氐气体等温自由膨胀答：W=0因为自由膨胀外压为零。

Q

0范氐气体分子间有引力。体积增大分子间势能增加，为了保持温度不变，必须从环境吸热。

U

0因为从环境所吸的热使系统的热力学能增加。

H

0根据焓的定义式可判断焓值是增加的。1.9用热力学概念判断下列各过程中功、热、热力学能和焓的变化值。第一定律

。内蒙古工业大学化工学院辅导答疑（1）范氐气体等温自由膨胀答：W=0因为自由152辅导答疑（2）Zn(s)+2HCl(l)=

ZnCl2+H2(g)进行非绝热等压反应答：W

0放出的氢气推动活塞，系统克服外压对环境作功。Q

0反应是放热反应。U

0系统既放热又对外作功，热力学能下降。H0因为这是等压反应，H=QP

可以活动的活塞非绝热等压1.9用热力学概念判断下列各过程中功、热、热力学能和焓的变化值。第一定律

。内蒙古工业大学化工学院辅导答疑（2）Zn(s)+2HCl(l)=ZnCl2+153辅导答疑（3）H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)

在绝热钢瓶中进行答：W=0在刚性容器中是恒容反应，不作膨胀功。

Q=0绝热钢瓶U=0根据热力学第一定律，能量守恒，热力学能不变。H

0因为是在绝热刚瓶中发生的放热反应，气体分子没有减少，钢瓶内温度升高压力也增高。1.9用热力学概念判断下列各过程中功、热、热力学能和焓的变化值。第一定律

。H2Cl2内蒙古工业大学化工学院辅导答疑（3）H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)154辅导答疑（4）H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)

在非绝热钢瓶中进行答：W=

0刚性容器中的反应是恒容反应，膨胀功为零。

Q0

该反应是放热反应，而钢瓶又不绝热。U

0

系统放热后热力学能下降。H0

反应前后气体分子数相同，

H=U。1.9用热力学概念判断下列各过程中功、热、热力学能和焓的变化值。第一定律

。H2Cl2内蒙古工业大学化工学院辅导答疑（4）H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)155辅导答疑(5）理想气体经焦耳-汤姆逊节流实验答：H=0

U=0

Q=0

W=0压缩区多孔塞膨胀区压缩区膨胀区多孔塞1.9用热力学概念判断下列各过程中功、热、热力学能和焓的变化值。第一定律

。内蒙古工业大学化工学院辅导答疑(5）理想气体经焦耳-汤姆逊节流实验答：H=156辅导答疑答：H=0节流过程是一个等焓过程。

U=0理想气体的分子间无作用力，节流膨胀后温度不变，而理想气体的热力学能只是温度的函数，所以热力学能不变。

Q=0节流过程是在绝热管中进行的。

W=0根据热