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的变化值就可以了。 如果有一系统处于某一状态,具有一定的内能,以U表示,环境与系统 发生了一定量热q的传递和一定量功w的传递,这个系统终止于另一种状态, 其内能由U变成U2。以CaC02热分解为例,可简单表达如下 Ca3人高温 生气体C4)teo(e 始态发生热的传递终态U2 发生功的传递 反应中反应物减少,常用负号(-)表示,生成物增加,常用正号(+)表示。 因此反应中系统的内能变△U=U+U2=U2-1,而热和功的传递则分别用q和 ω表示。根据能量守恒定律,可得 △U=q+ω(1.4) △U简称(反应的)内能变。ω的具体数值可为正(+)值或负(-)值;与q 的正、负号表示相仿,环境向系统作功(即系统接受功)时,ω为正值,系统 向环境作功时,ω为负值。例如,对于caC3(s)→0a0(s)+cO2(g)的反应, 系统向环境作了体积功(以ω′表示),ω′为负值,而该反应是吸热的,q 为正值。 功的形式有多种,这里只讨论体积功u与反应热效应的关系。 1.定容或定压下只作体积功的反应或过程 1)若在定容条件下(如在弹式热量计内),由于反应或过程中系统的体积 不变即△v=0,也就是说,系统与环境之间未产生体积功,即ω′=0。而此时 的反应热效应为等容热效应,即q=q,则式(1.4)变为 △U=U2-U1=qy(1.5) 反应中系统内能的变化(△U在数值上等于等容热效应q。 (2)若在定压条件下(通常在大气压力下敞口容器中进行的反应可认为属 此),不少涉及气体的化学反应会发生很大的体积变化(从V1变到V2),因此 可认为反应系统与环境之间产生了体积功u′,而此时的反应热效应可认为 是等压热效应q,则式(1.4)变为 △U=qn+′ 令HU+pV,在定压条件下 △H=△U+△(pV)=△U十p△V △U=△H-p△V 比较△U=qn+′与△U=△HP△V。若反应中无体积功,即△v=0, =0,则该两式分别变为△U=qn与△U=△H。由此可见 q=△H=H2+H1(1.6) 而 u′=p△V=-p(2-V1) H叫做系统的焓。△H是反应或过程中系统的焓的变化,简称(反应的) 焓变。由于U、P、V等性质都是系统的状态函数,H是U和p、V的一种组合 形式,当然也是系统的状态函数。由式(1.6)可知,一般反应的焓变△H在数 值上等于等压热效应q,同盖斯定律所得的结论一致,它只与系统的始态和 终态有关而与反应的过程无关。 如果系统从环境吸热,则△H为正值,如果系统向环境放热,则△H为负的变化值就可以了。 如果有一系统处于某一状态,具有一定的内能,以 U1表示,环境与系统 发生了一定量热 q 的传递和一定量功 w 的传递,这个系统终止于另一种状态, 其内能由 U1变成 U2。以 CaCO3热分解为例,可简单表达如下: 反应中反应物减少,常用负号(-)表示,生成物增加,常用正号(+)表示。 因此反应中系统的内能变△U=-U1+U2=U2-U1,而热和功的传递则分别用 q 和 ω表示。根据能量守恒定律,可得 △U=q+ω(1.4) △U 简称(反应的)内能变。ω的具体数值可为正(+)值或负(-)值;与 q 的正、负号表示相仿,环境向系统作功(即系统接受功)时,ω为正值,系统 向环境作功时,ω为负值。例如,对于 CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)的反应, 系统向环境作了体积功(以ω′表示),ω′为负值,而该反应是吸热的,q 为正值。 功的形式有多种,这里只讨论体积功ω’与反应热效应的关系。 1.定容或定压下只作体积功的反应或过程 (1)若在定容条件下(如在弹式热量计内),由于反应或过程中系统的体积 不变即△V=0,也就是说,系统与环境之间未产生体积功,即ω′=0。而此时 的反应热效应为等容热效应,即 q=qv,则式(1.4)变为 △U=U2-U1=qv(1.5) 反应中系统内能的变化(△U)在数值上等于等容热效应 qv。 (2)若在定压条件下(通常在大气压力下敞口容器中进行的反应可认为属 此),不少涉及气体的化学反应会发生很大的体积变化(从 V1 变到 V2),因此 可认为反应系统与环境之间产生了体积功ω′,而此时的反应热效应可认为 是等压热效应 qp,则式(1.4)变为 △U=qp+ω′ 令 H=U+pV,在定压条件下 △H=△U+△(pV)=△U 十 p△V △U=△H-p△V 比较△U=qp+ω′与△U=△H-P△V。若反应中无体积功,即△V=0,ω ′=0,则该两式分别变为△U=qp与△U=△H。由此可见 qp=△H=H2-H1(1.6) 而 ω′=p△V=-p(V2-V1) H 叫做系统的焓。△H 是反应或过程中系统的焓的变化,简称(反应的) 焓变。由于 U、P、V 等性质都是系统的状态函数,H 是 U 和 p、V 的一种组合 形式,当然也是系统的状态函数。由式(1.6)可知,一般反应的焓变△H 在数 值上等于等压热效应 qp,同盖斯定律所得的结论一致,它只与系统的始态和 终态有关而与反应的过程无关。 如果系统从环境吸热,则△H 为正值,如果系统向环境放热,则△H 为负
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