浙江大学物理化学(甲)第二章.ppt
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1、1,热力学第一定律,First law of thermodynamics,Chapter 3 The First Law: the machinery,2,3.1 State functions and path functions,State functions,Path functions,Exact differentials,Inexact differentials,状态函数法,3,3.2 Changes in internal energy,Definition:,Internal pressure,4,3.3 The relation between Cv and Cp,1.
2、The relation between Cv and Cp,(1)定性分析:,恒容加热,不做功,吸收的热量转化为系统的 热力学能(内能),所以,每升高一度,恒压过程所需热比恒容过程大:,CpCv,5,(2) 定量计算:,恒压下两边除以dT,得:,6,Definition:,Internal pressure,Expansion coefficient,Therefore:,7,(3) 讨论:,时,Cp=CV,水在277.15K时, Cp=CV,理想气体,8,实验过程:如右图所示。,实验结果: 系统(气体)与环境(水浴) 间没有能量交换,即Q=0; (2) 气体向真空膨胀,W=0 。,Joul
3、e在1843年做了实验:,实验现象:没有观察到温度变化 (dT=0),2.The Joule experiment, U and H of perfect gas,9,热力学分析:对于定量的封闭系统, dT=0,dU=0(实验结果),显然, dV0(dV0),物理意义:恒温下改变体积,气体的热力学能不变。,10,同理:, dT=0,dU=0(实验结果), dp0,物理意义:恒温下改变压力,气体的热力学能不变。,U=f(T),所以理想气体,单纯pVT变化时,不管恒容与否,理想气体热力学能只是温度的函数,11,对于焓,恒温条件:,所以理想气体,单纯pVT变化时,不管恒压与否,12,理想气体的热力学
4、能和焓仅是温度的函数,而与p、V无关。, Cp、Cv也仅是温度的函数。,小结:对于理想气体,13,对于理想气体:,理想气体的Cp与Cv之差,14,液体、固体:,同理,实际上, 仅有实际气体或压力变化很大时的液体需要校正!,15,The Joule experiment:,Internal energy and enthalpy of a perfect gas only dependent on temperature!,16,Example 1:,A sample consisting of 1 mol Ar is expanded isothermally at 273 K from 22
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