《物理化学》课程教学资源（D）物理化学（D）化学平衡

1.热力学第一定律热力学第一定律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DU =U,- U, =Q+WdU=dQ+dw

1 1. 热力学第一定律 热力学第一定律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

2.定压热和定容热dU =dQy(dV =0, dW=0)(1)DU = Qv(dp=0, dW'=0)dQ,=dHDH = Q,defH=U+pV2

2 2. 定压热和定容热 （1）

defd(2)二C(T)（简单状态变化，W=0）dTdg,doaeH0CalC,(T) =Cv(T) =?CaITST6dT0dTDH=Q,=oC,dT（等压，非膨胀功为零的简单状态变化）DU=Q,=oCvdT（等容，非膨胀功为零的简单状态变化）3

3 (2) (简单状态变化, Wf=0 ） （等压，非膨胀功为零的简单状态变化） （等容，非膨胀功为零的简单状态变化）

Cp- Cv=nR对于理想气体Cpm- Cv.m=R类型Cvmp,m3-251单原子分子RR-25-2双原子分子7-2RR（线型多原子分子）非线型多原子分子3R4R4

4 对于理想气体 类型 Cv,m Cp,m 单原子分子 双原子分子 （线型多原子分子） 非线型多原子分子

3.理想气体可逆过程方程（1）定温可逆过程pV=K（2）绝热可逆过程TV1 = K1pVO=K2p10O= K3TO力式曲,K2,K3均为常数=Cp/ CV5

5 TV￾￾ 1    =  K1 pV ￾     =  K2 T ￾  p 1￾￾ =  K3 3. 理想气体可逆过程方程 （1）定温可逆过程 （2）绝热可逆过程 式中，               均为常数

4. 过程W、Q、 △ U、 △H的计算（1）理想气体简单状态变化过程T,DU =dTdTnxC=Q0V.mT21.,dTDH =C,dT =nxC500.P,m（等外压）- pe(Vz - V)W = - Op.dV =（恒容）0DU = 0.‘C,dT(绝热）V（定温可逆）OpdV=-nRTInVQ=DU- W6

6 4.过程W、Q、ΔU、 ΔH的计算 （1）理想气体简单状态变化过程 (等外压） 0 (恒容） (绝热） (定温可逆）

(2）相变化过程DH = n XD相H,m可逆相变DU =Q+W =DH- pDVW = - opedV = - opdV = - p(V, - V)（未态为气态，且=-pV.=-nRT为理想气体）Q, = DH不可逆相变AU和AH可通过在始终态间设计过程计算，W和Q必须按照实际途径计算7

7 (2)相变化过程 可逆相变 （末态为气态，且 为理想气体） 不可逆相变 ΔU和ΔH可通过在始终态间设计过程计 算，W和Q必须按照实际途径计算

（3）化学变化过程DH =x D,H"=x(a ngD,H")=x(-a ngD,H")DU =x xD,UI =x(D,H" - a n,RT)m(定压）=- pDV=-(Dn.)RTW = - Op.dV（定容）= 0Q = DH(定压，W’=0)Q = DU(定容，W'=0）8

8 （3）化学变化过程 (定压） (定容） (定压, W’=0） (定容, W’=0）

6.Kirchhoff定律dD+eE +L %Dm%? JF+gG+LT :DH (1)DH(2)dD+eE+L %Dm JF+ gG+LT2 :D,H.(T) = D,H.(T)+0' DC,dTDC,=a ngCp,m(B)B如在该温度区间内有物质发生相变，就要分段积分9

9 6.Kirchhoff定律 如在该温度区间内有物质发生相变，就要分段积分

热机的效率T-T2-T1WW0,+QQhs1-h:OQ2Q2Q,=0T卡诺定理所有工作于同温热源和同温冷源之间的热机，其效率都不能超过可逆机（即卡诺热机），即可逆机的h,th,效率最大。T所有工作于同温热源与同温冷源之间的可逆热机，其热机效率都相等，即与热机的工作物质无关。10

10 1. 热机的效率 卡诺定理 所有工作于同温热源和同温冷源之间的热机，其 效率都不能超过可逆机(即卡诺热机），即可逆机的 效率最大。 所有工作于同温热源与同温冷源之间的可逆 热机，其热机效率都相等，即与热机的工作物质 无关