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xiadu520

金虫 (正式写手)

[交流] 焓的提出，为什么无可逆过程？

1.焓概念的提出以及如何证明焓是状态函数？
2.为什么自然界无可逆过程？为什么提出此种概念？
希望字数越多约好啊！谢谢啦！
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1楼 2009-05-31 16:59:53
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qugof

铁杆木虫 (正式写手)
★
xiadu520(金币+1,VIP+0): 6-2 15:46
热传导之类的与能量得失无关的物理现象叫做不可逆过程。热力学第一定律指出，包括热能、机械能在内的能量的总和是恒定不变的，热力学第二定律则指出，不可逆过程是不能逆转的。
　　热力学第二定律告诉我们，自然界中的分子（速度快的分子与速度慢的分子）只会相互混合得越来越均匀，而永远不会自动区分开。
人类把混合的状态用数学来表述，称其为熵。混合得越均匀，熵也就越大。自然界在不受限制的状态下，熵将变得越来越大。
自然界中的一切单向演化的现象（不可逆过程）总是伴随着熵的生成或增大。由于不可逆过程是随着时间一起推移的，所以熵的生成（增大）与时间不可分割。
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6楼2009-05-31 23:00:57
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lingyi

木虫 (正式写手)
★
xiadu520(金币+1,VIP+0):谢谢 6-2 15:44
焓是一个热力学系统中的能量参数。规定由字母H（单位：焦耳,J）表示，H来自于英语 Heat Capacity（热容）一词。此外在化学和技术文献中，摩尔焓 Hm（单位：千焦/摩尔 KJ/mol）和特别焓 h（单位：千焦/千克 KJ/Kg）也非常重要，它们描述了焓在物质的量 n 和物质质量 m 上的定义。焓是内能和体积的勒让德变换
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。
　　在化学反应中，因为H是状态函数，所以只有当产物和反应物的状态确定后，ΔH才有定值。为把物质的热性质数据汇集起来，以便人们查用，所以很有必要对物质的状态有一个统一的规定，只有这样才不致引起混乱。基于这种需要，科学家们提出了热力学标准状态的概念。热力学标准状态也称热化学标准状态，具体规定为：
　　气体——在pθ（100kPa，上标θ指标准状态）压力下处于理想气体（我们周围的气体可以近似看作理想气体）状态的气态纯物质。
　　液体和固体——在pθ压力下的液态和固态纯物质。
　　对于一个任意的化学反应：
　　eE+fF——→gG+rR
　　其中e、f、g、r为化学计量系数。若各物质的温度相同，且均处于热化学标准状态，则g mol G和r mol R的焓与e mol E和f mol F的焓之差，即为该反应在该温度下的标准摩尔反应焓或标准摩尔反应热，符号为ΔrH(T)，其中下标“r”指反应，“T”指反应时的热力学温度，“m”指ξ=1mol，ΔrH的单位为kJ·mol-1。
　　ξ读作“可赛”，为反应进度，对于反应eE+fF——→gG+rR，可以写成：
　　0=gG+rR-eE-fF=∑vBB
　　B
　　式中，B代表反应物或产物，vB为相应的化学计量系数，对反应物取负值，对产物取正值。根据相关计量标准，对于化学反应0=∑vBB，若任一物质B物质的量，初始状态时为nB0，某一程度时为nB，则反应进度ξ的定义为：
　　B
　　ξ=(nB-nB0)/vB=ΔnB/vB
　　由此可以概括出如下几点：
　　对于指定的化学计量方程式，vB为定值，ξ随B物质的量的变化而变化，所以可用ξ度量反应进行的深度。
　　由于vB的量纲为1，ΔnB的单位为mol，所以ξ的单位也为mol。
　　对于反应eE+fF——→gG+rR，可以写出：
　　ξ=ΔnE/vE=ΔnF/vF=ΔnG/vG=ΔnR/vR
　　对于指定的化学计量方程式，当ΔnB的数值等于vB时，则ξ=1mol。
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2楼2009-05-31 17:07:52
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xiaopings

至尊木虫 (文坛精英)

快乐家族创始人【小瓶子】
★
xiadu520(金币+1,VIP+0):谢谢啊 6-2 15:45
热容量和焓
热容量:
系统在某一过程中温度升高1K所吸收的热量.
特征:
系统对外界不作功,系统吸收的热量全部用来增加系统的内能.
等容过程,定容热容量
2 等压过程 定压热容量
特点:
理想气体的压强保持不变,p=const
过程曲线:
在PV 图上是一条平行于V 轴的直线,叫等压线.
内能,功和热量的变化
特征:
系统吸收的热量一部分用来增加系统的内能,另一部分使系统对外界作功.
过程方程:
焓
定义: 状态函数 H=U+pV 为焓
有
即焓为等压过程中系统从外界吸收的热量.
定压热容量
内能U与焓H均为状态函数,可以表述为状态参量的函数.
摩尔热容量, 定容摩尔热容量,定压摩尔热容量(`1mol),
(通过自由膨胀实验, )
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3楼2009-05-31 18:53:25
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郭继波

荣誉版主 (文学泰斗)

神龍教梦家园的小百姓-波波

优秀版主优秀版主
★
xiadu520(金币+1,VIP+0):谢谢啊 6-2 15:45
焓是一个热力学系统中的能量参数。规定由字母H（单位：焦耳,J）表示，H来自于英语 Heat Capacity（热容）一词。此外在化学和技术文献中，摩尔焓 Hm（单位：千焦/摩尔 KJ/mol）和特别焓 h（单位：千焦/千克 KJ/Kg）也非常重要，它们描述了焓在物质的量 n 和物质质量 m 上的定义。焓是内能和体积的勒让德变换
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
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菩提本无树，明镜亦非台。
4楼2009-05-31 22:04:16
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