材料化学第2章化学基础知识

热力学能U、焓H、熵S、亥姆霍兹函数A、吉布斯函数G以及压力P、体积V、温度T。Р§2.1.1 热力学第一定律Р相变指系统发生聚集状态的变化(包括汽化、凝固、熔化、凝华及晶型转化等)。在恒温恒压无非体积功时,系统发生的相变焓等于恒压热。? Qp= ΔH (2-3)?系统在恒温恒压下由α相变化到β相,则过程的体积功? W= -p (Vβ-Vα) ? 若β为气相,α为凝聚相,因 Vβ》Vα,故W= -pVβ?相变过程热力学能Р1.热力学第一定律在相变化过程中的应用Р(2-4)Р一个化学反应,不管是一步完成或经数步完成,反应的标准摩尔焓变相同。根据盖斯定律,可由若干已知的标准摩尔焓变求出未知的标准摩尔焓变。Р2.盖斯定律Р例如,石墨C与O2反应生成CO气体的反应热难以直接测量,可以设计一个如下图所示的循环:Р途径2, 反应cРCO2(g)? T,VРCO (g) + 0.5O2(g)?T,VРC(石墨)+O2(g)?T,VР途径1, 反应aРQV,a = UaР途径1?反应bРQV,b=UbРQV,c = UcР由盖斯定律可得△UC=△Ua+△Ub,故可计算出△Ua。Р当反应温度不在298.15K时,可利用盖斯定律计算任意温度T时的Р3.基希霍夫公式Р若T1=298.15K、T2=T ,则上式变为:Р式(2-8)称为基希霍夫公式。Р(2-8)Рa A?298.15K?(标准态)Рb B?298.15K?(标准态)Р+Рz Z?298.15K?(标准态)РyY?298.15K?(标准态)Р+Р+Рa A? T?(标准态)Рb B ? T?(标准态)Р+РyY? T ?(标准态)Рz Z ? T?(标准态)Р热力学第二定律的表达方式有多种,但实质都是自然界中一切自发过程均为不可逆的,数学表达式可由过程的熵变来描述。熵定义为Р§2.1.2 热力学第二定律Р(2-9)Р(2-10)