干饱和水蒸汽的物理性质中 H''和r 都是代表“焓”吗?什么区别
H表示焓。。。
r表示反应。。。
比熵
在介绍焓之前我们需要了解一下分子热运动、热力学能和热力学第一定律:
1827年,英国植物学家布朗把非常细小的花粉放在水面上并用显微镜观察,发现花粉在水面上不停地运动,且运动轨迹极不规则。起初人们以为是外界影响,如振动或液体对流等,后经实验证明这种运动的的原因不在外界,而在液体内部。原来花粉在水面运动是受到各个方向水分子的撞击引起的。于是这种运动叫做布朗运动,布朗运动表明液体分子在不停地做无规则运动。从实验中可以观察到,布朗运动随着温度的升高而愈加剧烈。这表示分子的无规则运动跟温度有关系,温度越高,分子的无规则运动就越激烈。正因为分子的无规则运动与温度有关系,所以通常把分子的这种运动叫做分子的热运动。
在热学中,分子、原子、离子做热运动时遵从相同的规律,所以统称为分子。
既然组成物体的分子不停地做无规则运动,那么,像一切运动着的物体一样,做热运动的分子也具有动能。个别分子的运动现象(速度大小和方向)是偶然的,但从大量分子整体来看,在一定条件下,他们遵循着一定的统计规律,与热运动有关的宏观量——温度,就是大量分子热运动的统计平均值。分子动能与温度有关,温度越高,分子的平均动能就越大,反之越小。所以从分子动理论的角度看,温度是物体分子热运动的平均动能的标志(即微观含义,宏观:表示物体的冷热程度)。
分子间存在相互作用力,即化学上所说的分子间作用力(范德华力)。分子间作用力是分子引力与分子斥力的合力,存在一距离r0使引力等于斥力,在这个位置上分子间作用力为零。分子引力与分子斥力都随分子间距减小而增大,但是斥力的变化幅度相对较大,所以分子间距大于r0时表现为引力,小于r0时表现为斥力。因为分子间存在相互作用力,所以分子间具有由它们相对位置决定的势能,叫做分子势能。分子势能与弹簧弹性势能的变化相似。物体的体积发生变化时,分子间距也发生变化,所以分子势能同物体的体积有关系。
物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的热力学能,也叫做内能。热力学能与动能、势能一样,是物体的一个状态量。
初中我们学过,改变物体内能的方式有两个:做功和热传递。
一个物体,如果它跟外界不发生热交换,也就是它既没有吸收热量也没有放出热量,则外界对其做功等于其热力学能的增量:
ΔU1=W
如果物体对外界做功,则W为负值,热力学能增加量ΔU1也为负值,表示热力学能减少。
如果外界既没有对物体做功,物体也没有对外界做功,那么物体吸收的热量等于其热力学能的增量:
ΔU2=Q
如果物体放热,则Q为负值,热力学能增加量ΔU2也为负值,表示热力学能减少。
一般情况下,如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程,那么物体热力学能的增量等于外界对物体做功加上物体从外界吸收的热量,即:
ΔU=ΔU1+ΔU2=Q+W
因为热力学能U是状态量,所以:
ΔU=ΔU末态-ΔU初态=Q+W
上式即热力学第一定律的表达式。
化学反应都是在一定条件下进行的,其中以恒容与恒压最为普遍和重要。
在密闭容器内的化学反应就是恒容过程。因为系统体积不变,而且只做体积功(即通过改变物体体积来对物体做功,使物体内能改变,如在针管中放置火柴头,堵住针头并压缩活塞,火柴头会燃烧),所以W=0,代入热一定律表达式得:
ΔU=Q
它表明恒容过程的热等于系统热力学能的变化,也就是说,只要确定了过程恒容和只做体积功的特点,Q就只决定于系统的初末状态。
在敞口容器中进行的化学反应就是恒压过程。所谓横压是制系统的压强p等于环境压强p外,并保持恒定不变,即p=p外=常数。由于过程恒压和只做体积功,所以:
W=W体积=-p外(V2-V1)=-(p2V2-p1V1)
其中W为外界对系统做的功,所以系统对外做功为负。压强乘以体积的改变量是系统对外做的功,可以按照p=F/S,V=Sh,∴Fh=pV来理解。
将其代入热一定律表达式得:
Q=ΔU-W=U2-U1+(p2V2-p1V1)=(U2+p2V2)-(U1+p1V1)
因为U+pV是状态函数(即状态量)的组合(即一个状态只有一个热力学能U,外界压强p和体积V),所以将它定义为一个新的状态函数——焓,并用符号H表示,所以上式可变为:
Q=H2-H1=ΔH
它表明恒压过程中的热等于系统焓的变化,也就是说,只要确定了过程恒压和只做体积功的特点,Q就只决定于系统的初末状态。
焓的物理意义可以理解为恒压和只做体积功的特殊条件下,Q=ΔH,即反应的热量变化。因为只有在此条件下,焓才表现出它的特性。例如恒压下对物质加热,则物质吸热后温度升高,ΔH>0,所以物质在高温时的焓大于它在低温时的焓。又如对于恒压下的放热化学反应,ΔH<0,所以生成物的焓小于反应物的焓。
在化学反应中,因为H是状态函数,所以只有当产物和反应物的状态确定后,ΔH才有定值。为把物质的热性质数据汇集起来,以便人们查用,所以很有必要对物质的状态有一个统一的规定,只有这样才不致引起混乱。基于这种需要,科学家们提出了热力学标准状态的概念。热力学标准状态也称热化学标准状态,具体规定为:
气体——在pθ(100kPa,上标θ指标准状态)压力下处于理想气体(我们周围的气体可以近似看作理想气体)状态的气态纯物质。
液体和固体——在pθ压力下的液态和固态纯物质。
对于一个任意的化学反应:
eE+fF——→gG+rR
其中e、f、g、r为化学计量系数。若各物质的温度相同,且均处于热化学标准状态,则g mol G和r mol R的焓与e mol E和f mol F的焓之差,即为该反应在该温度下的标准摩尔反应焓或标准摩尔反应热,符号为ΔrH(T),其中下标“r”指反应,“T”指反应时的热力学温度,“m”指ξ=1mol,ΔrH的单位为kJ·mol-1。
ξ读作“可赛”,为反应进度,对于反应eE+fF——→gG+rR,可以写成:
0=gG+rR-eE-fF=∑vBB
B
式中,B代表反应物或产物,vB为相应的化学计量系数,对反应物取负值,对产物取正值。根据相关计量标准,对于化学反应0=∑vBB,若任一物质B物质的量,初始状态时为nB0,某一程度时为nB,则反应进度ξ的定义为:
B
ξ=(nB-nB0)/vB=ΔnB/vB
由此可以概括出如下几点:
对于指定的化学计量方程式,vB为定值,ξ随B物质的量的变化而变化,所以可用ξ度量反应进行的深度。
由于vB的量纲为1,ΔnB的单位为mol,所以ξ的单位也为mol。
对于反应eE+fF——→gG+rR,可以写出:
ξ=ΔnE/vE=ΔnF/vF=ΔnG/vG=ΔnR/vR
对于指定的化学计量方程式,当ΔnB的数值等于vB时,则ξ=1mol。
饱和蒸汽的性质有哪些?
3、饱和蒸汽具有相对稳定的热容量、比热、比焓和比熵等物理性质。4、饱和蒸汽的物理性质随着温度和压力的变化而变化。5、饱和蒸汽的存在取决于温度和压力的平衡状态,当温度或压力改变时,可以发生蒸发或凝结的过程来保持平衡状态。6、饱和蒸汽具有相对湿度和焓等特性,相对湿度是水蒸气分压与其饱和蒸气分...
什么是饱和蒸汽
饱和蒸汽具有独特的物理特性。由于处于动态平衡状态,其蒸汽密度、温度和压力之间存在固定的关系。此外,饱和蒸汽具有较高的湿度和潜在能量。在工业生产中,饱和蒸汽常被用作热源,用于加热、烘干等工艺过程。同时,由于其高度的稳定性,饱和蒸汽也被用于许多精密的实验室实验和测试过程中。总的来说,饱和蒸汽...
为什么过热蒸汽比饱和蒸汽有更高的热量和比容?
过热蒸汽比饱和蒸汽具有更高的热量和比容,这是由两者的物理状态和形成过程所决定的。以下是对这一现象的全方面分析:一、饱和蒸汽的定义与性质 饱和蒸汽是指在一定压力下,水被加热到其饱和温度时产生的蒸汽。此时,水与蒸汽处于动态平衡状态,即水正在气化的同时,蒸汽也在液化。饱和蒸汽的温度和压力之...
饱和蒸汽压和沸腾有何不同
饱和蒸汽压是一种静态物理性质,描述的是在特定温度下,液体转化为蒸汽的趋势和蒸汽所能达到的最大压力,而不涉及相变的动力学过程。沸腾是一个动态的物理过程,涉及到液体内部产生大量气泡并迅速上升至表面,转变成蒸汽,这个过程需要饱和蒸汽压至少等于外部压力,并且伴随着能量的快速转移。沸腾是在饱和蒸汽...
干饱和水蒸汽的物理性质中 H''和r 都是代表“焓”吗?什么区别
焓的物理意义可以理解为恒压和只做体积功的特殊条件下,Q=ΔH,即反应的热量变化。因为只有在此条件下,焓才表现出它的特性。例如恒压下对物质加热,则物质吸热后温度升高,ΔH>0,所以物质在高温时的焓大于它在低温时的焓。又如对于恒压下的放热化学反应,ΔH<0,所以生成物的焓小于反应物的焓...
饱和蒸气的概念是什么?
蒸汽压的高低表明了液体中的分子离开液体汽化或蒸发的能力大小,蒸汽压越高,就说明了液体越容易汽化。蒸汽压的大小主要与系统的温度有关,温度越高,蒸汽压就越大。饱和蒸汽压越大,表明液体越不容易达到饱和,达不到饱和,它就会一直蒸发,所以饱和蒸汽压越大越容易挥发。当液体挥发的上方的压力P<P*...
饱和蒸汽怎么计算压力和温度?
饱和蒸气压是液体的一项重要物理性质,液体的沸点、液体混合物的相对挥发度等都与之有关。如:放在杯子里的水,会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭的容器里,并抽走上方的空气。当水不断蒸发时,水面上方汽相的压力,即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是,当温度一定时,汽相压力...
干饱和水蒸汽的物理性质中H'和r都是代表“焓”吗
H表示焓。。。r表示反应。。。
饱和水蒸气的理论温度或压力如何获得
饱和水蒸气的理论温度或压力获得:饱和蒸汽密度可以是其温度或者压力的单一函数。过热蒸汽的密度是其温度和压力的综合函数。水蒸汽的性质与理想气体大不相同,应视为实际气体。水蒸汽的物理性质较理想气体要复杂得多,因此其密度不能用简单的数学公式加以描述。当液体在有限的密闭空间中蒸发时,液体分子通过...
饱和蒸汽的压力和温度的关系
饱和水蒸气压力,又称饱和蒸汽压,指密闭条件下水的气相与液相达到平衡即饱和状态下的水蒸气压力。该压力数值与对应的温度有关。原理:当液体在有限的密闭空间中蒸发时,液体分子通过液面进入上面空间,成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中,它们相互碰撞,并和容器壁以及液面发生碰撞,在和液面...
曾蒲注射:[答案] 焓是物体的一个热力学能状态函数,焓变即物体焓的变化量. 在介绍焓之前我们需要了解一下分子热运动、热力学能和热力... 只要确定了过程恒压和只做体积功的特点,Q就只决定于系统的初末状态. 焓的物理意义可以理解为恒压和只做体积功的特殊...
中方县19237808987: 干饱和水蒸汽的物理性质中H'和r都是代表“焓”吗 - ?
曾蒲注射: 饱和水的热物理性质怎么求55度 碳氢制冷剂热物理性质的计算 天然气水合物的热物理性质 液氯的物理性质 密度和饱和蒸汽压 干饱和水蒸汽的物理性质中H饱和水的热物理性质
中方县19237808987: 饱和水蒸汽的焓值为什么是三个? - ?
曾蒲注射: 饱和水蒸气包含平衡态的气液两相 h'是液相 h〃是气相 R是潜热 所以h〃=h′+R 至于哪个为准 就看你算的是哪相了
中方县19237808987: 44、干饱和蒸汽的比焓随着压力的增大而( )? - ?
曾蒲注射: 44、干饱和蒸汽的比焓随着压力的增大而(D ) A、增大 B、减小 C、不变 D、先增后减 随着压力增加,干饱和蒸汽的比焓先增加到最大值 (压力在 3MPa 左右)然后逐渐降低,在临界压力时达到与饱和水焓相同值.
中方县19237808987: 饱和水和饱和水蒸气热力性质表中的V`和V`各是什么意思 - ?
曾蒲注射: 饱和水和饱和水蒸气热力性质表中的V`和V`各是什么意思 V'指1kg水的体积, V''指1kg水蒸气的体积.
中方县19237808987: 什么是干饱和蒸汽、湿饱和蒸汽和过热蒸汽? - ?
曾蒲注射: 当湿饱和蒸汽中的水全部汽化即成为干饱和蒸汽,此时蒸汽温度仍为沸点温度.如果对于饱和蒸汽继续加热,使蒸汽温度升高并超过沸点温度,此时得到的蒸汽称为过热蒸汽
中方县19237808987: 饱和水蒸气的压力与温度是不是固定死的 - ?
曾蒲注射: 不是的,饱和水蒸气的压力随温度的变化而变化. 1、定义:饱和水蒸气压力,又称饱和蒸汽压,指密闭条件下水的气相与液相达到平衡即饱和状态下的水蒸气压力.该压力数值与对应的温度有关. 2、原理:当液体在有限的密闭空间中蒸发...
中方县19237808987: 饱和水和干饱和蒸汽参数表如下,判断在1.2mpa压力时 h2o分别处于什么急态 - ?
曾蒲注射: 需要看仔细问0.45mpa饱水蒸气压力 0.45Mpa 若0.45Mpa则应温度148摄氏度
中方县19237808987: 饱和水、饱和蒸汽和过热蒸汽的性质分别是什么? - ?
曾蒲注射: 如果你在站在热力工程的角度提出的问题则应该是这样的; 1 饱和水 是工质水处在饱和状态,即这时水的温度是在其对应压力下的饱和温度,如10公斤/平方厘米下水的饱和温度是179.88度,则在这个压力下的水温度是179.88度则称其饱和...
中方县19237808987: 饱和蒸汽都有些什么性质??
曾蒲注射: 饱和蒸汽是在一定压力和温度下,蒸汽的一种状态.对应一定热力学参数.当条件改变时,饱和蒸汽状态也发生改变,伴随作工和热现象.