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工程項(xiàng)目管理軟件系統(tǒng)

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焓的概念理解

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《焓》

焓的定義:

設(shè)一封閉體系在變化中只做體積功,不做其他功,:

                     ΔU = Q + W

如果體系變化是恒壓過程,體系體積由V1變成V2所做的體積功等于-pΔV,體系的熱效應(yīng)為Qp  , 則有:

ΔU = Q+W = QpP(V2V1)

U2U1 = QpP(V2V1)

Qp = (U2+PV2) (U1+PV1)

      U,P,V都是體系的狀態(tài)函數(shù),它們的組合(UPV)一定也具有狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì).在熱力學(xué)上將(UPV)定義為新的狀態(tài)函數(shù),叫做焓,用H來表示.

          H = U + PV  

焓的性質(zhì):

焓和體積,熱力學(xué)能等一樣是體系的性質(zhì),在一定狀態(tài)下每一物質(zhì)都有特定的焓.所以,焓是狀態(tài)函數(shù),也是廣度性質(zhì)的函數(shù).
      
我們不能測(cè)定體系的熱力學(xué)能的絕對(duì)值,所以也不能測(cè)得焓的絕對(duì)值.當(dāng)體系發(fā)生狀態(tài)變化,如果是恒容過程(體積不變),既不作其它功,也不作體積功,則有:

ΔU= Qv+ W

   W= 0

U= Qv

同理                   H= Qp 

     上式表示,對(duì)于封閉體系,在不做體積功和其它功的條件下,體積所吸收的熱量全部用來增加體系的熱力學(xué)能.換言之,體系所吸收或放出的熱量等于體系熱力學(xué)能的變化.在恒壓和不作其它功的條件下發(fā)生變化時(shí),吸收或放出的熱量等于體系焓的變化.
      
決不能把焓誤認(rèn)為體系中所含的熱量,只是當(dāng)體系不做其他功時(shí),我們可從體系和環(huán)境間的熱量傳遞來衡量體系內(nèi)部焓的變化.

 

疑問:

根據(jù)焓的定義式H=U+pV,則有dH=dU+d(pV)=dU+pdV+Vdp

是否同樣有三角符號(hào)表示的(d),即dH=dU+d(pV)=dU+pdV+Vdp,即ΔH=ΔU+Δ(pV)=ΔU+pΔV+VΔp這個(gè)等式是否正確,為什么?

解答:

d表示微分關(guān)系,因?yàn)?/span>H、U、p、V等為系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù),具有全微分性質(zhì),所以

dH = dU+d(pV) = dU+pdV+Vdp正確

但是Δ表示的宏觀可見的該變量,必須用微分式積分,不能簡單的只是將d化為三角。所以

ΔH=ΔU+Δ(pV)=ΔU+pΔV+VΔpΔH=ΔU+Δ(pV),正確

ΔH=ΔU+pΔV+VΔp,不正確。

事實(shí)上應(yīng)該是

ΔH=ΔU+∫pdV+∫Vdp

如果變化過程等壓,那dp=0,上式化為

ΔH=ΔU+∫pdV=ΔU+pΔV

如果過程等容,那dV=0,上式化為

ΔH=ΔU+∫Vdp=ΔU+VΔp.

這兩個(gè)式子在特定條件下是正確的。

ΔH=ΔU+pΔV+VΔp是不正確,實(shí)際上如果PV同時(shí)變化,這個(gè)式子也沒法使用。

 

發(fā)布:2007-07-28 12:55    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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