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1、1关于可逆过程与可逆过程体积功现在学习的是第1页，共33页2(1)物质的恒容变温过程物质的恒容变温过程 单纯单纯pVT变化变化过程中过程中 计算计算封闭系统，封闭系统，dV=0,W=0,单纯单纯pVT变化变化忽略体积对忽略体积对U的影响的影响非恒容过程非恒容过程 恒容过程恒容过程 =*对理想气体：对理想气体：W=0，单纯单纯pVT变化变化*对液体和固体：对液体和固体：现在学习的是第2页，共33页3(2)物质的恒压变温过程：物质的恒压变温过程：封闭系统，封闭系统，dp=0,W=0,单纯单纯pVT变化变化恒压过程恒压过程 =*对理想气体：对理想气体：W=0，单纯单纯pVT变化变化*对液体和固体：对
2、液体和固体：非恒压过程非恒压过程 p变化不大时，忽略压力对变化不大时，忽略压力对H的影响的影响现在学习的是第3页，共33页41.可逆过程与不可逆过程可逆过程与不可逆过程2.可逆过程体积功的计算公式可逆过程体积功的计算公式3.理想气体恒温可逆过程理想气体恒温可逆过程4.理想气体绝热可逆过程理想气体绝热可逆过程现在学习的是第4页，共33页55.绝热可逆过程体积功的计算绝热可逆过程体积功的计算方法二方法二:方法一：方法一：由绝热可逆过程方程求出终态温度由绝热可逆过程方程求出终态温度T2，再求体积功，再求体积功.现在学习的是第5页，共33页6恒容过程恒容过程(dV=0)恒压过程恒压过程(dp=0)恒温
3、可逆过程恒温可逆过程(dT=0,可逆可逆)自由膨胀过程自由膨胀过程 (p环环=0)绝热可逆过程绝热可逆过程(Qr=0)常见常见pg单纯单纯pVT变化过程：变化过程：恒温不可逆过程恒温不可逆过程(dT=0)绝热不可逆过程绝热不可逆过程(Q=0)Q W U H=0 =0 =0 =0 =0 =0 =0 =0 恒温自由膨胀过程恒温自由膨胀过程 (p环环=0)=0 =0 =0 =0 现在学习的是第6页，共33页7=相变相变过程过程现在学习的是第7页，共33页8现在学习的是第8页，共33页9 2.5 相变过程热的计算相变过程热的计算(1)相的定义相的定义:系统内性质完全相同且均匀的部分称为相。系统内性质完
4、全相同且均匀的部分称为相。1.相及相相及相变变(2)相变相变:物质从一相转移至另外一相物质从一相转移至另外一相,称为相变。称为相变。气相气相升华升华(sub)凝华凝华凝固凝固熔化熔化(fus)固相固相固相固相晶型晶型转变转变(trs)凝结凝结蒸发蒸发(vap)液相液相(3)常见相变常见相变:现在学习的是第9页，共33页102.相变分类相变分类(1)可逆相变：在指定温度及该温度可逆相变：在指定温度及该温度对应的平衡压力对应的平衡压力下所发生的相变，下所发生的相变，叫可逆相变。叫可逆相变。例：例：可逆相变条件：可逆相变条件：dp=0,dT=0,p=f(T)可逆相变的判断：可逆相变的判断：熔点、沸点
5、、凝固点熔点、沸点、凝固点液体在某温度下的饱和蒸气压液体在某温度下的饱和蒸气压固体在某温度下的饱和蒸气压固体在某温度下的饱和蒸气压现在学习的是第10页，共33页11(2)不可逆相变：指定温度，非平衡压力下所发生的相变叫不可逆不可逆相变：指定温度，非平衡压力下所发生的相变叫不可逆相变。相变。或者相变前后温度、压力改变。或者相变前后温度、压力改变。例：例：现在学习的是第11页，共33页123.相变焓（可逆相变焓）相变焓（可逆相变焓）根据可逆相变条件根据可逆相变条件:dp=0,dT=0 1mol纯物质纯物质发生发生可逆相变可逆相变时与环境交换的热叫摩尔相变热，也称时与环境交换的热叫摩尔相变热，也称为
6、摩尔相变焓为摩尔相变焓.(1)定义定义:现在学习的是第12页，共33页13(2)相变的标记法及摩尔相变焓之间的相互关系相变的标记法及摩尔相变焓之间的相互关系:现在学习的是第13页，共33页144.相变焓与温度的关系相变焓与温度的关系例：例：B物质物质，在在T1，p1时有时有 vapHm(T1)在在T2，p2时有时有 vapHm(T2)vapHm(T1)vapHm(T2)的关系？的关系？现在学习的是第14页，共33页15设计过程：设计过程：B(l),1molT2,p2B(g),1molT2,p2 vapHm(T2)B(l),1molT1,p1B(g),1molT1,p1 vapHm(T1)Hm(
7、l)Hm(g)现在学习的是第15页，共33页16 vapHm(T2)=Hm(l)+vapHm(T1)+Hm(g)现在学习的是第16页，共33页17通式：通式：由由T1的相变焓计算的相变焓计算T2的相变焓的相变焓忽略压力对相变焓的影响忽略压力对相变焓的影响现在学习的是第17页，共33页18例例7：已知下列热力学数据：已知下列热力学数据：试求：水在试求：水在25的摩尔蒸发焓。的摩尔蒸发焓。100水的摩尔蒸发焓为水的摩尔蒸发焓为40.63kJmol-1,现在学习的是第18页，共33页19试求：试求：25 水的摩尔蒸发焓。水的摩尔蒸发焓。现在学习的是第19页，共33页20现在学习的是第20页，共33页
8、21例例8：求压力求压力 101.325 kPa 下，下，1 kg-20 的过冷水凝固为的过冷水凝固为同温同压的冰的过程的同温同压的冰的过程的Q、W、U、H。已知水的正常凝固点为已知水的正常凝固点为 0 ，在此条件下冰的熔化焓为在此条件下冰的熔化焓为 5999.4 J mol-1，过冷水的定压摩尔热容为过冷水的定压摩尔热容为 75.312 J mol-1 K-1 冰的定压摩尔热容为冰的定压摩尔热容为 37.604 J mol-1 K-1 。5.不可逆相变过程热的求解不可逆相变过程热的求解设计过程设计过程 n H2O(s)T1=253.15K n H2O(l)T1=253.15K H平衡相变平衡
9、相变pVT pVT 变化变化现在学习的是第21页，共33页22 n H2O(s)T1=253.15K n H2O(l)T1=253.15K H1p=101.325kPa解：解：n H2O(l)T2=273.15 K n H2O(s)T2=273.15 K H2 H现在学习的是第22页，共33页23 n H2O(s)T1=253.15K n H2O(l)T1=253.15K H1 H3n H2O(l)T2=273.15Kn H2O(s)T2=273.15K H2 Hp=101.325kPa现在学习的是第23页，共33页24W=-p外外 V 0 H=U+(pV)(pV)=p V V 0Q=Qp=H
10、=-291.43kJ U H=-291.43kJ Q、W、U、Hp=101.325kPa n H2O(s)T1=253.15K n H2O(l)T1=253.15K H1 H3n H2O(l)T2=273.15Kn H2O(s)T2=273.15K H2 H现在学习的是第24页，共33页25 求求2mol水蒸气于水蒸气于10、85kPa下凝结为液体水过程的下凝结为液体水过程的Q、W、H 及及 U 。已知已知100、101.325kPa下水的下水的 vapHm=40.63kJmol-例例9现在学习的是第25页，共33页26W=-p外外 V或者：或者：现在学习的是第26页，共33页27已知已知10
11、0、101.325kPa下水的下水的 vapHm=40.67kJmol-，水，水蒸气与液体水的摩尔体积分别为蒸气与液体水的摩尔体积分别为Vm(g)=30.19 dm3mol-,Vm(l)=18.0010-dm3mol-1试计算下列两过程的试计算下列两过程的Q、W、H 及及 U 。(1)1mol液体水于液体水于100、101.325kPa下可逆蒸发为水蒸气；下可逆蒸发为水蒸气；(2)1mol液体水在液体水在100恒温下于真空容器中全部蒸发为恒温下于真空容器中全部蒸发为蒸气，而且蒸气的压力恰是蒸气，而且蒸气的压力恰是101.325kPa。例例10现在学习的是第27页，共33页28(1)100、10
12、1.325kPa下可逆蒸发下可逆蒸发现在学习的是第28页，共33页29(2)100下向真空蒸发下向真空蒸发现在学习的是第29页，共33页30U、W、Q现在学习的是第30页，共33页31例例11 已知已知100、101.325kPa下水的下水的 vapHm=40.63kJmol-1,0、101.325kPa下冰的下冰的 fusHm=6.02kJmol-1。冰、水、水蒸气的。冰、水、水蒸气的平均摩尔定压热容分别为平均摩尔定压热容分别为37.6JK-1mol-1、75.31JK-1mol-1、33.6JK-1mol-1。求求-10、101.325kPa冰的摩尔升华焓。冰的摩尔升华焓。H2O(s)p=
13、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现在学习的是第31页，共33页32 H2O(s)p =101.325kPaT1 =263.15K H2O(g)p=101.325kPaT1=263.15K H2O(s)p =101.325PaT2 =273.15K H2O(l)p=101.325PaT2 =273.15K H2O(l)p=101.325PaT3 =373.15K H2O(g)p=101.325PaT3 =373.15K 在在-10,101.325kPa冰的摩尔升华焓冰的摩尔升华焓 *现在学习的是第32页，共33页33感谢大家观看现在学习的是第33页，共33页