热力学第一定律、第二定律习题课课件

热力学第一、二、三定律习题娱基本要求·基本椃念:体系、坏境、功、热量、过程等热力学第一定律和内能;准静过程和可递过程的意义·状态画数及其性质计算理想气体在各种过程中的1U、H,Q和W,·应用生成焓、燃熀热计算反应热;应用赫斯定律及基尔霍夫定律。热力学第二定律的意以,自发变化的共同性质热力学画嶽S、F、G的定义和物理意义;dS、dF、dG判别变化的方向及其使用条件·熟练的计算一些简单过程中的AS、AF、G熟练的运用古布斯-亥姆霍兹公式·偏摩尔量和化学势的意义以及它们之间的区别;热力学第三定樟的意义。·什么叫体系?什么叫环境?这抨体系的原则是什么?·功和热都是能量的传递形式,两者区别何在?什么是内能?什么是状态岛数?·Q和W不是体系的性质,而与过程有关,所以热力学过程中QW也由具体过程所决定?·焓的物理意义是什么?是否只有等压过程才有AH?·熵变的定义和熵的热力学性质是什么?·热温商就是过程的熵变吗?用熵变来判断过程的性质,条件是什么?·熵既然是吠态函颜,它的变化与过程无关,为什么熵变值又能够作为过程性质的判别?是一切熵增过程都是自发的?可逆过程体系的熵变必等于零?熵变的定义来自可遂过程,又如何能推广到不可逆过程熵变的计算上?吉布斯自由能意义、性质和吉布斯自由能变化的物理意义?·用吉布斯自由能来判断过程的性质,条件是什么?基卓公式[所作的膨肤功:1=Pn或I+a)(GU+p区F上汪想九体等温过程膨胀功、焓、热容团U=∞=w「焦耳汤姆逊象蠹等压过程燕力热力学第一定不管化学反应是一步或几步等容过程学斯定之成的,这个过程的然成律总是相明幼界需[热域程程热化学(∥基尔霍夫定律△,Hn-「△CdT耗定热力学第三定宏观△.H(T+n△C,r栊定甘氏由就律-(=),(=)·上(dS≥等温可遂过程化学势热力学第二定「偏摩尔律古一方式(等)麦克斯韦吴系式计等客坟程」算赫氏、吉氏自由能-5d7G=△H-△(TS绿霍兹自由能F:|F=古布斯自由能G:G=H=7S(2)-(ax)例1.填下列表格(体系为理想气体)程自由膨胀W=-pydv=00等容过程ICdT=CATCvAT=eyCAT等压过程PAVP外=PCATCuat等温过程可逆200恒外压Pa(Vrl绝热过程CHT,T,CvAT不可逆=(p,Vrp,ViMy)CuAT相变dp=0.,d=0-prVg-V=-mRTJILHL一nRT化学过程只作膨胀功2.=4lAU=0+W4H=Q(dp=0)有电功pav+wA0=0+w例2计算下列四个过程中,1mol理想气体所做的膨胀功,已知气体的始态体积为25dm3,终态体积为100dm3,始态和终态温度均为100℃。(1)恒温可逆膨胀(2)向真空膨胀;·(3)在外压恒定为终态气体压力下膨胀;·(4)开始膨胀时,在外压恒定为体积等于50dm3时气体的平衡压力下膨胀,当膨胀到50dm3后,再在外压减到体积等于100dm3时气体的平衡压力下膨胀。·试比较这四种过程的功,它们说明什么问题。100W=niTin1×8.314×373×l=4299.1J0W,=0P2snRT1×8.314×373=31011paV100×0.001W3=Px△V=31011×(00-25)×0.001=23258JvX4v_nRTnRT°4)W4=W+Wb=