311化学和物理变化过程中的热效应 (1)热效应( heat effeci) 指各类过程中放出 气体 或吸收的热量,研究纯 物质化学和物理变化过 程中热效应的学科叫热 熔化热 化学。 固体—液体 结晶热 (2)能量守恒定律( the law of conservation of energy Q得+失=0 任何形式的能都不能凭空产生也不能凭空消 失,宇宙(环境+体系)的能量是恒定的。 上页下页目录返回
上页 下页 目录 返回 Q得 + Q失 = 0 （2） 能量守恒定律(the law of conservation of energy) 任何形式的能都不能凭空产生也不能凭空消 失，宇宙（环境 + 体系）的能量是恒定的。 3.1.1 化学和物理变化过程中的热效应 指各类过程中放出 或吸收的热量，研究纯 物质化学和物理变化过 程中热效应的学科叫热 化学。 （1）热效应(heat effect)
(3)热容( heat capacity,c) 使某物体温度升高1K时所需的热量。热容除以 物质的量得摩尔热容( Molar heat capacity)Cm Q=nCm△T amnA 物质 比热容(J/℃g) H,OD 4.18 1000J的热量可使1 mol H0(s 2.03 0.89 铁的温度上升3.98K,求铁的 e 0.45 Hg) 0.14 C( 0.71 Solution 1000J 251J·moI.K n△T(1mol(398K) 上页下页目录返回
上页 下页 目录 返回 Q = nCm T (3) 热容（heat capacity, c） 使某物体温度升高1K时所需的热量。热容除以 物质的量得摩尔热容(Molar heat capacity) Cm 100.0 J 的热量可使1mol 铁的温度上升3.98 K,求铁的 Cm。 1 1 m 2 5 1 J mol K 1mol 3 9 8K 100 0J − − = = = . ( )( . ) . n T Q C 物质 比热容 (J/℃·g) H2O (l) 4.18 H2O (s) 2.03 Al (s) 0.89 Fe (s) 0.45 Hg (l) 0.14 C (s) 0.71 Solution
(4)热和功( heat and work) ★热(Q) 体系与环境之间由于存 环境 在温差而传递的能量。热不 热 是状态函数。 >0 0<0 ★功(W) 体系与环境之间除热之 体系 外以其他形式传递的能量 功不是状态函数。 v>0 <0 体积功:W ex ex 功 par(1-2)=-px△ 非体积功:体积功以外的所有其他形式的功 上页下页目录返回
上页 下页 目录 返回 体系与环境之间由于存 在温差而传递的能量。热不 是状态函数。 ★ 热（Q） (4) 热和功 (heat and work) 体系与环境之间除热之 外以其他形式传递的能量。 功不是状态函数。 p (V V ) p V W F l p A l ex ex ex ex = − − = − = − = − 1 2 非体积功: 体积功以外的所有其他形式的功 ★ 功 ( W ) 体积功： 体 系 Q﹥ Q﹤ 热 功 环 境 w﹥ w﹤ 体 系 Q﹥ Q﹤ 热 功 环 境 w﹥ w﹤
(5)热力学能( thermodynamic energy) ★热力学能(U 体系内所有微观粒子的全部能量之和,U是状态函 数,热力学能变化只与始态、终态有关,与变化途 径无关。至今尚无法直接测定,只能测定到△U。 U2-U1=△U ★热力学第一定律 热力学第一定律的实质是能量守恒与转化定律 U,吸热QU 对于封闭体系热 得功W 力学第一定律为: U2=01+o+w U2-U1=2+w △U=Q+W 上页下页目录返回
上页 下页 目录 返回 ★热力学能(U) 体系内所有微观粒子的全部能量之和，U是状态函 数，热力学能变化只与始态、终态有关，与变化途 径无关。至今尚无法直接测定，只能测定到U。 U2 −U1 = U (5) 热力学能 (thermodynamic energy) U = Q +W 对于封闭体系热 力学第一定律为： U2 =U1 +Q+W U2 −U1 = Q +W U1 U2 ⎯ 得功 吸热 ⎯⎯ W Q→ ★ 热力学第一定律 热力学第一定律的实质是能量守恒与转化定律
298K时,水的蒸发热为4393 kJmo。计算蒸发1mol水时的Q W和△U Solution H,O(=H2O(g), AHb=43.93 kJ mol-I Q=△rm=4393 k. mol1 lmol水蒸发过程做的体积功为: H= PAV= AnRT=1×8314103 KJmol-1·K1×298K 2.48 k].mol-I AU=0-W=43.93 kJ.mol--248 kJ mol-I 41.45 kJ mol-l 上页下页目录返回
上页 下页 目录 返回 298 K时, 水的蒸发热为43.93 kJ·mol-1。计算蒸发1 mol水时的Qp， W 和 ΔU。 1 mol 水蒸发过程做的体积功为： W= pΔV= ΔnRT=1×8.314 10-3 kJ·mol-1 ·K-1 × 298K = 2.48 kJ·mol-1 ΔU = Q –W = 43.93 kJ·mol-1 – 2.48 kJ·mol-1 = 41.45 kJ·mol-1 Question 2 Solution H2O(l) = H2O(g), = 43.93 kJ·mol θ –1 r Hm Qp = = 43.93 kJ·mol θ –1 r Hm