2-5 理想气体的热力学能及焓.ppt

第二章热力学第一定律 理想气体的热力学能及焓
焦耳实验
热力学第一定律对理想气体的应用
§ 理想气体的热力学能及焓
主要内容
对于定量定组成的理想气体,等温条件下: H=0, U=0
等容: QV= UV
等压: Qp= Hp
没有非体积功,即W=0的封闭系统
对气体、液体和固体适用
2. 热力学第一定律对理想气体的应用
§ 理想气体的热力学能及焓
对于理想气体CV,m 、Cp,m为常量
理想气体的Q、W与变化途径有关,只有在等容条件下有QV=UV,等压条件下有Qp=Hp
2. 热力学第一定律对理想气体的应用
§ 理想气体的热力学能及焓
重点学****br/>理想气体某几个具体过程中Q、W、U、H的具体求算。
(i)理想气体,等压过程
§ 理想气体的热力学能及焓
(ii)理想气体,等容过程
Q、W、H
Q、W、U
(iii)理想气体,等温过程
§ 理想气体的热力学能及焓
(a)等温恒外压过程
Q、W、H、U
§ 理想气体的热力学能及焓
(b)等温可逆过程
[例2-3] 2 mol理想气体由27℃,100 kPa等温可逆压缩到1000 kPa,求该过程的Q,W,U和H。已知气体的Cp,m= J·mol-1·K-1
(i)理想气体,等温过程
(ii)理想气体等温可逆过程
=-2 × × 300
=11490 J = kJ
(J)
[例2-4] 4 mol N2在27℃, MPa,再等压升温至127℃,求该过程的Q,W,U和H。该气体可视为理想气体,其中Cp,m= J·mol-1·K-1
Q1,W1
Q2,W2
等温
可逆
等压
过程
4 mol N2(g)
27℃,
MPa
4 mol N2(g)
27℃,
0. 1 MPa
4 mol N2(g)
127℃,
0. 1 MPa
总W=W1+W2 总Q=Q1+Q2
U、H只与始态和终态有关,与途径无关