熱力學三大定律



ΔH是指焓變,焓是物體的一個熱力學能狀態(tài)函數(shù)
△S是指熵變,△S越大,反應(yīng)也徹底,也是狀態(tài)函數(shù)
(一)標準摩爾生成熱:(單位kJ/mol)
在標準壓力(100kPa)下,在進行反應(yīng)的溫度時,由最穩(wěn)定的單質(zhì)合成標準壓力p?下單位量物質(zhì)B(化合物)的反應(yīng)焓變,叫做物質(zhì)B的標準摩爾生成焓,用符號△fHm?表示
1、標準摩爾生成焓在使用時必須注明溫度,通常為298.15K
2、一個化合物的標準摩爾生成焓并不是這個化合物的焓的絕對值,它是相對于合成它的單質(zhì)的相對焓變。最穩(wěn)定的單質(zhì)的標準摩爾生成焓為零
3、除了NO、NO2、C2H2(g)等少數(shù)物質(zhì)以外,絕大多數(shù)常見化合物的標準摩爾生成焓都是負值。這反映一個事實,即由單質(zhì)生成化合物時一般都是放熱的,而化合物分解成單質(zhì)時通常是吸熱的
(二)標準摩爾燃燒熱(單位:kJ/ mol?)
1mol物質(zhì)完全燃燒時的反應(yīng)熱
1、條件: 25℃ ,101 kPa
2、可燃物及物質(zhì)的量:1 mol純物質(zhì)
3、 放出熱量:ΔH<0,單位kJ/mol
4、所謂完全燃燒也是完全氧化,是指物質(zhì)中的下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的穩(wěn)定物
5、標準燃燒熱是以產(chǎn)物為參照物的相對值
6、燃燒不一定要在氧氣環(huán)境下進行
(三)標準摩爾熵變
指在標準狀態(tài)下,1摩爾純物質(zhì)的規(guī)定熵
當反應(yīng)進度為單位反應(yīng)進度時,反應(yīng)的標準熵變?yōu)樵摲磻?yīng)的標準摩爾熵變,以△rSm(-)表示
對于反應(yīng) aA+Bb=pC+qD,有
△rSm(298K)=p×Sm(C)+q×Sm(D)-a×Sm(A)-b×Sm(B)
(一)熱力學第一定律(能量守恒定律):
公式體現(xiàn):△U=Q+W或△U=Q+nRT
(二)熱力學第二定律:
克勞修斯表述為:熱量不能自發(fā)地從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體。
開爾文表述為:不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響。
熵增原理:不可逆熱力過程中熵的微增量總是大于零。在自然過程中,一個孤立系統(tǒng)的總混亂度(即“熵”)不會減小
(三)熱力學第三定律:
通常表述為絕對零度時,所有純物質(zhì)的完美晶體的熵值為零, 或者絕對零度(T = 0 K)不可達到
熵(△S)適用于孤立系統(tǒng)、任何過程
吉布斯自由能(△G)適用于封閉系統(tǒng)、等溫等壓不做非體積功