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《求u隨v的變化關(guān)系為:2.8.5、maxwell關(guān)系式的應(yīng)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、求U隨V的變化關(guān)系為:2.8.5、Maxwell關(guān)系式的應(yīng)用已知基本公式溫度不變時(shí),對(duì)V求偏微分根據(jù)Maxwell關(guān)系式所以只要知道氣體的狀態(tài)方程,就可得到值,即等溫時(shí)熱力學(xué)能隨體積的變化值。解:對(duì)理想氣體,例如:證明理想氣體的熱力學(xué)能只是溫度的函數(shù)。所以,理想氣體的熱力學(xué)能只是溫度的函數(shù)。2.9?G的計(jì)算示例1.ΔG的計(jì)算也與ΔS一樣,對(duì)于不可逆過(guò)程,要設(shè)計(jì)與始態(tài)和終態(tài)相同的可逆途徑計(jì)算。2.若在()TP,沒(méi)有其他功的條件下計(jì)算出來(lái)的ΔG,則可以用來(lái)判斷過(guò)程的方向。假如不是等溫等壓的條件,就不可以作為判據(jù)
2、。3.假如是()TP,沒(méi)有其他功的條件下發(fā)生可逆相變,如373K,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的蒸發(fā)過(guò)程,ΔG=02.9.1、簡(jiǎn)單狀態(tài)變化的定溫過(guò)程中的?G等溫下:對(duì)理想氣體:(適用于任何物質(zhì))假如是液體或固體:ΔG=Vl(p2-p1)P77,例12在27℃時(shí),1mol理想氣體由106Pa定溫膨脹到105Pa。試計(jì)算此過(guò)程的ΔU,ΔH,ΔS,ΔA,ΔG。2.9.2、物質(zhì)發(fā)生相變過(guò)程的?G(1)等溫、等壓可逆相變的?G:(2)不可逆相變的?G:設(shè)計(jì)可逆過(guò)程。例14:在25℃液體水的飽和蒸汽壓為3168Pa,試計(jì)算25℃
3、及一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)壓力條件下的過(guò)冷蒸氣變成同溫同壓下的液態(tài)水的ΔG,并判斷此過(guò)程是否自發(fā)。101325PaH2O(l)→→H2O(g)↓①↑③3168PaH2O(l)→②→H2O(g)2.9.3、化學(xué)反應(yīng)的?rGm例15:試計(jì)算下列反應(yīng)在25℃及P*時(shí)的ΔGH2O(l)+CO(g)==CO2(g)+H2(g)對(duì)于定溫、定壓下的化學(xué)反應(yīng):P.78例13已知25℃及一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下有以下數(shù)據(jù)1.求25℃及標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下石墨變成金剛石的ΔrG*m,并判斷過(guò)程是否自發(fā)。2.加壓能否使石墨變成金剛石?如果可能,在25℃之下壓力
4、需要多少?物質(zhì)S*m/J.K-1.mol-1ΔcH*m/KJ.mol-1ρ/g.cm-3石墨5.6940-393.5142.260金剛石2.4388-395.4103.5132.9.4、?G隨溫度T的變化----Gibbs-Helmholtz方程表示ΔrG與溫度的關(guān)系式,稱(chēng)為Gibbs-Helmholtz方程,用途當(dāng)知道一個(gè)溫度下反應(yīng)的ΔrG(T1),可以求另一溫度下的ΔrG(T2)所以根據(jù)基本公式由定義式在溫度T時(shí),則在等式兩邊各乘得左邊就是對(duì)T微商的結(jié)果,則移項(xiàng)得移項(xiàng)積分得知道與T的關(guān)系式,就可從求得
5、的值。例題16反應(yīng)在P*下,2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)在25℃時(shí),ΔrGm(298K)=1.4000*105J/mol,已知反應(yīng)的ΔrHm=1.9656*105J/mol,且不隨溫度而變化,求反應(yīng)在600℃進(jìn)行時(shí)的ΔrGm(873K)。第三章化學(xué)勢(shì)3.1偏摩爾量狀態(tài)性質(zhì)分為容量性質(zhì)和強(qiáng)度性質(zhì),容量性質(zhì)具有加和性。例如質(zhì)量永遠(yuǎn)具有簡(jiǎn)單的加和性,不管是一種物質(zhì)混合,還是兩種物質(zhì)混合,它服從質(zhì)量不滅定律。那么其它容量性質(zhì),是否也具有這種簡(jiǎn)單的加和性呢?以體積為例說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題:在25℃H2O體積乙醇
6、體積混合后體積100ml100ml192ml8ml150ml50ml195ml5ml50ml150ml193ml7mlVm*(H2O)=18.09cm3/molVm*(乙醇)=58.35cm3/mol純水:1molH2O+2molH2O:V=1*18.09+2*18.09=54.27cm3(1)混合后溶液體積(V溶液)不等于混合前兩純組分體積之和,即不能用純物質(zhì)的摩爾體積來(lái)計(jì)算多組分體系的體積。其它容量性質(zhì)亦然。(2)溶液濃度不同,混合前后體系體積的差值也不相同,說(shuō)明總體積改變和溶液濃度有關(guān)。因此在討論兩種
7、或兩種以上物質(zhì)所構(gòu)成的均相多組分體系時(shí),除了指明溫度、壓力外,還要指明體系的組成,即指明每一種物質(zhì)的數(shù)量。為此,必須引入新的概念來(lái)代替對(duì)于純物質(zhì)所用的摩爾量的概念。3.1.1.偏摩爾量的定義設(shè)有一多組分均相系統(tǒng),X為系統(tǒng)中任一容量性質(zhì)當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生微量變化時(shí)令(偏摩爾量的定義式)則有