物理化学关于内能的问题

作者&投稿:印备 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
物理化学,关于内能变化的问题~

正确,气体对外做功,故内能减少

压缩了体积使气体分子的平均间距减少,势能增大,内能增大。

压缩气体是对气体做功,那么如果用手拉活塞使气体的体积增大实际上是气体对外界做功,气体对壁有压强,作用力向外,在同方向上有累积。
感觉上“手拉”其实是手克服大气压做功,并不是对气体做功。由于气体对外界做功,在“手拉”这个过程中内能减少。

松开手活塞会"收缩",对于活塞没有被谁推的概念,只有活塞受两者合力产生"收缩";对于管内的气体受外界的推动克服内部压力,应为大气对管内的气体做功(忽略活塞质量),管内的气体内能增加。

首先明确系统包括生成的水(假定为液态),否则难以讨论。问题中变化所考虑的时段限于点火反应至生成物放热变为液态水为止。为明确,假定反应物恰好完全反应。

1.反应瞬间完成,在此过程中气泡上升有限,与系统接触的外部压强近乎不变(设为p)。故反应吸热Q=系统焓变<<0(该反应是个强烈的放热反应,故吸热量<0,又因为相比于体积功而言,放热量大得多,故Q<<0)

2.W=-pΔV=-p(Vl-Vg)近似=pVg>0(Vl表示液态水体积,比原先的混合气体体积Vg小得多,故可忽略)

3.U=W+Q<<0

本题提供条件过少难以展开讨论和严格计算。如有疑问请补充问题或留言。

前面3.中漏打了Δ,更正为ΔU=W+Q<<0,即内能大幅下降。内能为何会大幅下降?电子在反应物中的能量较高,在生成物中的能量较低(或者说反应物中总键能较大,产物总键能较小)变成生成物后,释放大量热量到外界(外部的水),即内能下降。在此过程中虽然外界对系统作了体积功,但前已说明,这个功比放热小得多。

如仍有疑问,请直接指出何处不清楚,以便针对性回答。

为什么说这个体积功比放出的热量少?

这其实是个常识问题,但计算一下也是可以的。

这个问题与题设条件中气泡大小无关,为方便不妨设混合气体中H2为1mol,O2为0.5mol,并假定压强为1atm,温度273K(或298K,为方便取前一温度)。

反应焓变ΔH=-285.8 kJ,即反应完全生成1mol水后放热285.8 kJ(我手边没有数据,该数据是网上查得,未注明压强和温度条件,多半为1atm,298K,但温度变化不太大时差别很小,你不妨自己查下教材)

W=pVg=1atm*33.6l=3.4kJ,可见做功量与反应放热相比小得多。

首先明确系统包括生成的水(假定为液态),否则难以讨论。问题中变化所考虑的时段限于点火反应至
生成物
放热变为
液态水
为止。为明确,假定
反应物
恰好完全反应。
1.反应瞬间完成,在此过程中气泡上升有限,与系统接触的外部压强近乎不变(设为p)。故反应吸热Q=系统
焓变
<<0(该反应是个强烈的放热反应,故吸热量<0,又因为相比于
体积功
而言,放热量大得多,故Q<<0)
2.W=-pΔV=-p(Vl-Vg)近似=pVg>0(Vl表示液态水体积,比原先的
混合气体
体积Vg小得多,故可忽略)
3.U=W+Q<<0
本题提供条件过少难以展开讨论和严格计算。如有疑问请补充问题或留言。
前面3.中漏打了Δ,更正为ΔU=W+Q<<0,即内能大幅下降。内能为何会大幅下降?电子在反应物中的能量较高,在生成物中的能量较低(或者说反应物中总
键能
较大,产物总键能较小)变成生成物后,释放大量热量到外界(外部的水),即内能下降。在此过程中虽然外界对系统作了体积功,但前已说明,这个功比放热小得多。
如仍有疑问,请直接指出何处不清楚,以便针对性回答。
为什么说这个体积功比放出的热量少?
这其实是个常识问题,但计算一下也是可以的。
这个问题与
题设
条件中气泡大小无关,为方便不妨设混合气体中H2为1mol,O2为0.5mol,并假定压强为1atm,温度273K(或298K,为方便取前一温度)。
反应焓变ΔH=-285.8
kJ,即反应完全生成1mol水后放热285.8
kJ(我手边没有数据,该数据是网上查得,未注明压强和温度条件,多半为1atm,298K,但温度变化不太大时差别很小,你不妨自己查下教材)
W=pVg=1atm*33.6l=3.4kJ,可见做功量与反应放热相比小得多。

关于温度、热量和内能,说法正确的是?



应该可以理解为恒压过程
W=-p(Vg-Vl)
Q=反应焓
U=W+Q


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