第五节焓2025年1月26日第一章热力学第一定律3对于某封闭系统,在非体积功为零的条件下,热力学第一定律可写成:对于恒容过程,体积功为零,上式可写成:在非体积功为零且恒压(p1=p2=pe)下,热力学第一定律式可写成:eUQWQpVVUQ21e21()pUUUQpVV2025年1月26日第一章热力学第一定律4由于U、p、V均是状态函数,因此(U+pV)也是状态函数,在热力学上定义为焓(enthalpy),用H表示,即:212211pUUQpVpV222111pQUpVUpVHUpV21pQHHpHQ2025年1月26日第一章热力学第一定律5式中Qp为恒压过程的热效应。因为焓是状态函数,只取决于系统的始终态,所以Qp也只取决于体系的始、终态。焓是状态函数,定义式中焓由状态函数组成。不能确定焓的绝对值,但可求变化值H。焓也是广度性质,并具能量的量纲J或kJ。2025年1月26日第一章热力学第一定律6【例1-3】已知在1173K和100kPa下,1molCaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)时吸热178kJ。试计算此过程的Q、W、、。【解】此过程为等温下的反应:此过程不作非体积功,W′=0。HU32CaCO(s)CaO(s)+CO(g)==178kJpHQ2025年1月26日第一章热力学第一定律7))232221CaO(s)+CO(g)CaCO(s)CO(g)CO(g)111mol8.314JmolK1173K9725J9.725kJWpVVpVVpVnRT178kJ9.752kJ168.25kJUQW2025年1月26日第一章热力学第一定律8【例1-4】试求下列各过程的Q、W、和,并比较计算结果,可得出什么结论?(1)将1mol水在373K、p=101.3250kPa下蒸发。设气体为理想气体,吸热2259J∙g-1;(2)始态与(1)相同,当外界压力恒定为时,将水蒸发;然后再将此蒸气(373K、)恒温可逆压缩为373K、的水蒸气;(3)将1molH2O在373K、下突然放在373K的真空箱中,水蒸气立即充满整个真空箱(设水全部气化),测得其压力为。UH12p12pppp2025年1月26日第一章热力学第一定律9【解】(1)因为在正常相变温度、压力下的变化为可逆相变过程,所以:2222211mHOHOmHOHOHO-1-1=====2259Jg1mol18.00gmol=40.66kJ,,pHQQCmCnM2025年1月26日第一章热力学第一定律10水的相图273.16373647冰水气ABCDEp/kPaT/K2025年1月26日第一章热力学第一定律111egleg-1-1=()==1mol8.314JmolK373K=3.101kJWpVVpVnRT1ll==40.66kJ3.101kJ=37.56kJUQW2025年1月26日第一章热力学第一定律12(2)根据题意,由始态(373...