热力学第一定律习题课.ppt
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1、第二章 热力学第一定律习题课,2,第二章 热力学第一定律(10学时),知识点归纳,热力学第一定律,2.焓、热容,理想气体,3,第二章 热力学第一定律(10学时),知识点归纳,3.J-T系数,4,第二章 热力学第一定律(10学时),知识点归纳,4.理想气体各基本过程W,Q,DU,DH的计算,(1)自由膨胀,5,第二章 热力学第一定律(10学时),知识点归纳,4.理想气体各基本过程W,Q,DU,DH的计算,(2)等温可逆,6,第二章 热力学第一定律(10学时),知识点归纳,4.理想气体各基本过程W,Q,DU,DH的计算,(3)等容可逆,7,第二章 热力学第一定律(10学时),知识点归纳,4.理想气
2、体各基本过程W,Q,DU,DH的计算,(4)等压可逆,8,第二章 热力学第一定律(10学时),知识点归纳,4.理想气体各基本过程W,Q,DU,DH的计算,(5)绝热可逆,9,第二章 热力学第一定律(10学时),知识点归纳,5.热化学,(1)生成焓,10,第二章 热力学第一定律(10学时),知识点归纳,5.热化学,(2)燃烧焓,11,第二章 热力学第一定律(10学时),知识点归纳,5.热化学,(3)反应热与温度的关系,基尔霍夫定律。计算同一反应在不同温度下的反应热,12,-,-,任何纯物质单相密闭系统:U=f(T,V),H=f(T,p),若是理想气体:U=f(T),H=f(T),注意:,13,P
3、外=常数,P外=pdp p理想气体等温可逆膨胀pV=constant Q=-W=pdV=nRT ln(V2/V1)理想气体绝热可逆膨胀pV=constant,抗恒外压膨胀:W=-p外V;相变:W=-pV=-pVg=-p(Vg Vl,S)-nRT;理想气体绝热膨胀:W=U=CV(T2T1),P外=0,自由膨胀:W=0;,W=U=CV(T1T2),功的计算:W=-p外dV,14,过程 特点 理想气体 实际气体,等温膨胀,绝热自由膨胀,绝热节流膨胀,H=0,U=0,T=0,即 U0,即 T0,即T0(除H2,He),15,热Q:,无相变无化学变化,只做体积功的任意物质(从式可得):(dU)V=QV=
4、CV dT,(dH)p=Qp=Cp dT,dU=QV=CV dT(理想气体)dH=Qp=Cp dT(理想气体),16,第二章 热力学第一定律(10学时),例题讲解,说明下列公式的适用条件,了解公式的适用条件,最好知晓公式的推导过程,在什么条件下推得的公式,引入的条件就是公式的使用条件。,17,第二章 热力学第一定律(10学时),例题讲解,说明下列公式的适用条件,条件:封闭系统 只做非体积功 绝热过程 恒定外压,18,第二章 热力学第一定律(10学时),例题讲解,说明下列公式的适用条件,条件:只做体积功 1 mol理想气体 等温可逆,19,例题,例1 判断下列各过程的Q,W,U,H是0,=0,0
5、,还是不能确定?,(1)理想气体等温可逆膨胀:(2)理想气体绝热节流膨胀:(3)理想气体定压膨胀:(4)理想气体自由膨胀:(5)实际气体绝热自由膨胀:(6)实际气体定温自由膨胀:,U=0,H=0,Q0,W 0,H0,Q0 W=0,U=0,H=0,Q=0 W=0,Q=0,U=0,H=W=0,U0,Q0,H=,20,上接例1,(7)常温下氢气节流膨胀:(8)0,p冰熔化成水:(9)水蒸气通过蒸汽机做功后恢复原状:(10)在充满O2的绝热定容容器中,石墨剧烈燃烧,以反应器和其中所有物质为系统:,Q=0,H=0,U0,W0,Q0,H0,U0,W0,U=0,H=0,Q0,W 0,W=0,Q=0,U=0,
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