焓
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熱力學 |
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總論
焓的定義是:
其中表示焓,表示內能。
內能來自於熱能-以分子不規則運動為依據(動能,旋轉動能,振動能),化學能和原子核的位能。此外還有偶極子的電磁轉換。焓由系統溫度的提高而成比例增大,在絕對零度時為零點能量。在這裡體積功直接視為對壓力()引起體系體積()變化而形成的功。
由微分形式表達為:
- .
注意:微分符號中的正體和斜體的區別,正體為狀態參數所保留。 實際上可以導出理想氣體焦湯係數(焦耳-湯木生係數)為0的悖論。但實際上沒有理想氣體。所以並不存在矛盾。
定義
定義一個系統內:
規定放熱反應的焓取負值。如:
kJ/mol
嚴格的標準熱化學方程式格式: kJ·mol-1 (表示標準態,表示反應,表示1mol反應,含義為標準態下進行一莫耳反應的焓變)
標準生成焓
標準生成焓是指在標準狀態(101.3 kPa;25 ℃)下生成一莫耳最穩定形態純淨物質放出(放熱反應,符號為負)或者吸收(吸熱反應,符號為正)的焓,單位千焦/莫耳,符號。
焓為負時,表明構成此物質的過程中放出能量;相反焓為正時,構成此物質的過程中需要吸收能量。標準生成焓為極大的負值表明此物質有極高的化學穩定性(就是說,構成此物質時放出了極大能量,而要破壞此物質,同樣需要極大的能量)。
標準生成焓的一個重要應用是通過赫斯定律計算反應焓:反應焓等於反應產物的標準生成焓與反應物的標準生成焓之差。公式表示為
這與赫斯定律等效:生成焓在通常條件下只與物質本身相關,而與反應的過程無關。 生成焓是一個熱力學狀態參數。其所有值與熱力學平衡相關,因為溫度並未定義。
參見
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