物理化学中国药科大学第一章4－7节课件.ppt

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因系统体积变化而引起的系统与环境间交换的功称为体积功。体积功在热力学中有着特殊的意义。
如图:圆筒的截面积为A,理想活塞上的外压力为p外,气体膨胀将活塞向外推了dl的距离
dl
P外
一、体积功(We)
f外=-p外·A;
δW=-f外dl=-p外·Adl
Adl=dV
δW=-p外dV
dV是膨胀时气体体积的变化。
p外p内;膨胀dV0;δW<0
p外p内;压缩dV0;δW>0
dl
P外
关于体积功有两点要注意:
,体积功都用p外dV来计算;
,只有在可逆过程中p外=p体系
,pV或Vdp都不是体积功。
任何情况下,体积功都是δW=p外dV
(p外=常数)
25℃,105Pa,1dm3
25℃2104Pa5dm3
p1V1
p2V2
V1
V
p
V2
p1V1
p2V2
V1
V
p
V2
恒外压作功,大少为图中阴影面积
气体在恒定外压下膨胀(p外=常数)
分步膨胀:
3 准静态过程(无限多次膨胀)
如图:
25℃,105Pa,1dm3
25℃2104Pa5dm3
因为外压始终只比系统压力小一无限小p外=p系-dp
p1V1
p2V2
V1
V
p
V2
S
w
可逆过程的功
这种无限缓慢的膨胀过程所作之功和无限缓慢的压缩过程所作之功,大小相等而符号相反。这就是说,当系统回复到原来状态时,在环境中没有功的得失;
由于系统回到原状ΔU=0
又因为ΔU=Q-W
所以在环境中亦无热的得失;
亦即当系统回复到原状时,环境亦回复到原状。某过程进行之后,若系统恢复原状的同时,环境也能恢复原状而未留下任何永久性的变化,则该过程称为“热力学可逆过程”(reversibleprocess)。