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关于焓的定义,请高手帮我区分下各种焓吧,不胜感激!

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解决时间 2021-04-03 18:38
关于焓的定义,请高手帮我区分下各种焓吧,不胜感激!
最佳答案
郭敦顒回答:
热力学概念--焓与熵(流沙的文章,百度快照)摘要——
1、焓:焓是一个状态函数,也就是说,系统的状态一定,焓是值就定了。焓的定义式是这样的:H=U+pV其中U表示热力学能,也称为内能,即系统内部的所有能量,p是系统的压力,V是系统的体积,作为一个描述系统状态的状态函数,焓没有明确的物理意义。ΔH(焓变)表示的是系统发生一个过程的焓的增量,ΔH=ΔU+Δ(pV)
在恒压条件下,ΔH(焓变)可以表示过程的热力学能变。这个定义来自于热力学第一定律,热力学第一定律是能量守衡与转换定律在热力学上的应用。 2、熵:熵是描述热力学系统的重要态函数之一。熵的大小反映系统所处状态的稳定情况,熵的变化指明热力学过程进行的方向,熵为热力学第二定律提供了定量表述。 3、热力学第二定律的两种说法:热力学第二定律的任务是研究热力过程中进行的方向,条件和限度的。开尔文说法:不可能制造出从单一热源吸热并使之全部转变为功的循环发动机。克劳修斯说法:不可能由低温物体向高温物体传送热量而不引起变化。 4、焓是物体的一个热力学能状态函数,焓变即物体焓的变化量。

物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的热力学能,也叫做内能。热力学能与动能、势能一样,是物体的一个状态量。
初中我们学过,改变物体内能的方式有两个:做功和热传递。
一个物体,如果它跟外界不发生热交换,也就是它既没有吸收热量也没有放出热量,则外界对其做功等于其热力学能的增量:
ΔU1=W
如果物体对外界做功,则W为负值,热力学能增加量ΔU1也为负值,表示热力学能减少。
如果外界既没有对物体做功,物体也没有对外界做功,那么物体吸收的热量等于其热力学能的增量:
ΔU2=Q
如果物体放热,则Q为负值,热力学能增加量ΔU2也为负值,表示热力学能减少。
一般情况下,如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程,那么物体热力学能的增量等于外界对物体做功加上物体从外界吸收的热量,即:
ΔU=ΔU1+ΔU2=Q+W
因为热力学能U是状态量,所以:
ΔU=ΔU末态-ΔU初态=Q+W
上式即热力学第一定律的表达式。
化学反应都是在一定条件下进行的,其中以恒容与恒压最为普遍和重要。
在密闭容器内的化学反应就是恒容过程。因为系统体积不变,而且只做体积功(即通过改变物体体积来对物体做功,使物体内能改变,如在针管中放置火柴头,堵住针头并压缩活塞,火柴头会燃烧),所以W=0,代入热一定律表达式得:
ΔU=Q
它表明恒容过程的热等于系统热力学能的变化,也就是说,只要确定了过程恒容和只做体积功的特点,Q就只决定于系统的初末状态。
在敞口容器中进行的化学反应就是恒压过程。所谓横压是制系统的压强p等于环境压强p外,并保持恒定不变,即p=p外=常数。由于过程恒压和只做体积功,所以:
W=W体积=-p外(V2-V1)=-(p2V2-p1V1)
其中W为外界对系统做的功,所以系统对外做功为负。压强乘以体积的改变量是系统对外做的功,可以按照p=F/S,V=Sh,∴Fh=pV来理解。
将其代入热一定律表达式得:
Q=ΔU-W=U2-U1+(p2V2-p1V1)=(U2+p2V2)-(U1+p1V1)
因为U+pV是状态函数(即状态量)的组合(即一个状态只有一个热力学能U,外界压强p和体积V),所以将它定义为一个新的状态函数——焓,并用符号H表示,所以上式可变为:
Q=H2-H1=ΔH
它表明恒压过程中的热等于系统焓的变化,也就是说,只要确定了过程恒压和只做体积功的特点,Q就只决定于系统的初末状态。
焓的物理意义可以理解为恒压和只做体积功的特殊条件下,Q=ΔH,即反应的热量变化。因为只有在此条件下,焓才表现出它的特性。例如恒压下对物质加热,则物质吸热后温度升高,ΔH>0,所以物质在高温时的焓大于它在低温时的焓。又如对于恒压下的放热化学反应,ΔH<0,所以生成物的焓小于反应物的焓。
追问:好像没有回答我的问题,另外,体积功是什么意思啊
追答:郭敦顒继续回答:
化合物的标准生成焓定义:化合物的构成元素在标准状态下(25℃,0.1MPa)通过定温定容或者定温定压过程,化合反应生成一个mol的该化合物的焓的增量(KJ/mol)。
所有元素在标准状态下的标准生成焓均为零。
(百度文库:《化学化应的热效应与化应路径无关》)
化学反应的标准自由焓
根据参加反应的物质的标准生成自由焓及标准溶解自由焓按式⒄计算(单质的标准生成自由焓ΔG°=0)
中文名称:自由焓
英文名称:free enthalpy
其他名称:吉布斯函数(Gibbs function)
定义:热力系工质的一种状态参数,等于焓减去绝对温度与熵之积。
(百度百科:自由焓)
其它,“标准生成自由焓,标准自由焓改变,任意状态下自由焓改变,”这些概念,均可“百度一下”在百度文库和百度百科中查到,内容很丰富。
全部回答
提醒你一句,标准状态只要求压强为101.325kPa,对温度没有要求。别被误导啊
标况下生成某物质的焓就是标准生成焓(dH)
标况下生成某物质的自由焓就是标准生成自由焓(dG)
标况下某过程产生的自由焓变就是标准自由焓变(dG)
任意条件下某过程产生的自由焓变就是标准自由焓变(dG)追答
追问:那请问标况是什么状况下啊?生成某物质的焓、生成某物质的自由焓、某过程产生的自由焓变怎么理解啊?
追答:25度,101.325kPa就是标准状况
这个是热力学的定义。
追问:生成某物质的焓、生成某物质的自由焓、某过程产生的自由焓变怎么理解啊?
追答:有稳定态的单质生成1mol化合物时的焓变就是该物质的生成焓;
其余类推。
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