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Video 11-2_5课程教案、知识点、字幕

下面我们来介绍化学热力学中

非常重要的一个概念 标准生成焓

首先我们先来看一下

化学反应式的一个一般式

A与B生成C和D

A B是反应物 C和D是产物

在这还是想强调一下

对于化学反应过程

产物里面不仅仅是新生成的物质

还包括没有完全反应的剩余的反应物

以及完全不参加化学反应的惰性气体

如果说这个反应是定容反应的话

它的热力学第一定律表达式

那就是所有的产物的内能加起来

然减去所有的反应物的内能

我们给它写出来

如果说是一个

理想气体的定容反应的话

我们可以转换成用焓

以及温度来表示的表达式

因为焓与内能它的关系

以及对于理想气体Pv=RT

由这样的关系得来的 我们写在这

如果是一个定压反应的话

它的热力学第一定律表达式

那就是交换的热量

等于所有的产物的焓加起来

减去所有的反应物的焓加起来

从我们写出来这三个反应

你看一下

我们在分析有化学反应的

热力过程的时候

在计算它的反应热的时候

必须要知道 每一个反应物

以及产物自身的焓的大小

而跟我们前面不一样

我们前面没有化学反应的时候

物质的总类和数量都没有发生变化

我们计算

系统与外界交换的热量的时候

我们只计算这个物质本身的

焓的变化量

或者是内能的变化量

而有化学反应的时候

你必须知道 或者说你必须计算

每一个物质自身的焓

或者是内能的大小

这就是说 为什么要引入焓

没有化学反应的时候 物质的总类不变

只需要各个物质不同状态之间的焓差

各物质的焓的基准点可以是不一样的

因为只需要焓差

不同的基准点

对焓差的计算是没有影响的

而对于有化学反应的时候

有物质的消失和产生

它需要各个物质自身的焓

所以在这个时候各物质的焓值

或者是内能 它必须要有相同的基准点

所以就要引入标准生成焓

我们来看一下

标准生成焓具体的规定

既然是标准

肯定要有一个标准状态

对于化学热力学而言

它的标准状态一般来说是25℃

一个标准大气压

一个标准大气压

写成国际单位千帕的时候

它是101.325kPa

因为这数不是整数

所以有人提出来用

一个bar来作为标准状态

也就是1×10的5次方的帕

用这样一个压力来作为标准

但是这是少数人的意见

在目前用的比较多的

还是一个标准大气压 25℃

这样一个标准状态

然后我们来看一下它的具体的规定

在标准状态下

任何单质 它的焓值是0

对于化合物 它是这样规定的

由有关单质在标准状态下

发生化学反应

生成1kmol化合物时的反应热

就是这个化合物的标准生成焓

这个标准生成焓的符号

它是用h 上面有个横杠

上标那位置用0

代表标准状态

下标的那个位置用f来表示

f是生成的含义

标准状态下发生化学反应

生成1kmol化合物的反应热

实际上就是定压热效应

对于常用物质的标准生成焓

我们教材上的表12-1有列了一些

我们来看一下标准生成焓的含义

比如说二氧化碳的标准生成焓

它就是标准状态下

生成1kmol二氧化碳的定压热效应

我们把这个反应式写出来

由有关单质 那就是碳和氧气

一个碳加上一个氧气生成二氧化碳

它的定压热效应

应该是所有的产物的焓

减去所有的反应物的焓

产物是二氧化碳 反应物是碳和氧气

而碳和氧气是单质 又是标准状态

我们由刚才的标准生成焓的规定

这两个应该是等于0的

也就是标准状态下

单质的焓应该是等于0的

所以标准生成焓就等于定压热效应

也等于标准状态下

这个物质的千摩尔焓值

这就是标准生成焓的含义

它实际上跟定压热效应

跟这个物质的千摩尔焓值是相等的

在表12-1 我们可以查到

对于二氧化碳

它的标准生成焓是一个负的

所以这应该是一个放热反应

在这也提醒大家注意一下

你可以发现 我们的表12-1

列了各种常用物质的标准生成焓

对于H2O 它有两个标准生成焓

一个是生成气态的H2O

一个是生成液态的H2O

生成气态的H2O和生成液态的H2O

这两个标准生成焓之间的焓差

就是25度下的汽化潜热

规定了标准生成焓之后

一个物质在任意状态下的焓

它的计算就可以进行了

我们来看一下

物质在任意状态

也就是任意温度压力下的千摩尔焓

它等于什么

等于标准状态下的焓

也就是标准生成焓

加上它目前状态的焓

然后再减去一个标准状态的

目前状态与标准状态的焓差

我们用△Hm来表示

焓差你是会算的

而标准生成焓你是可以查表

对于焓差

如果说是理想气体的话

一些常用的理想气体的焓值

是可以查表的

然后你也可以用我们前面讲过的

理想气体的焓的计算

用定压比热容乘以温差

定压比热容也可以去查表

然后求平均的定压比热容

乘以温差 也可以的

也就是说理想气体的焓差的计算

我们是会的

对于实际气体也可以算

它可以查图表

也就是说 通过引入标准生成焓

我们可以对物质在任意状态下的焓

可以进行计算

工程热力学(下)课程列表:

第6章 水蒸气的性质与过程

-6-0 导引

--Video 6-0 导引

-6-0 作业

-6-1 纯物质的热力学面及相图

--Video 6-1 纯物质的热力学面及相图

-6-1 作业

-6-2 汽化与饱和

--Video 6-2 汽化与饱和

-6-2 作业

-6-3 水蒸气的定压发生过程

--Video 6-3 水蒸气的定压发生过程

-6-3 作业

-6-4 水及水蒸气状态参数的确定及其热力性质图表

--Video 6-4_1

--Video 6-4_2

--Video 6-4_3

-6-4 作业

-6-5 水蒸气的热力过程

--Video 6-5 水蒸气的热力过程

-6-5 作业

-第6章 章节小测验

第7章 蒸汽动力循环

-7-1 概述

--Video 7-1 概述

-7-2 朗肯循环

--Video 7-2_1

--Video 7-2_2

--Video 7-2_3

--Video 7-2_4

-7-2 作业

-7-3 实际蒸汽动力循环分析

--Video 7-3_1

--Video 7-3_2

--Video 7-3_3

-7-3 作业

-7-4 蒸汽再热循环

--Video 7-4 蒸汽再热循环

-7-4 作业

-7-5 蒸汽回热循环

--Video 7-5 蒸汽回热循环

-7-5 作业

-7-6 热电联产循环

--Video 7-6 热电联产循环

-7-6 作业

-7-7 燃气-蒸汽联合循环

--Video 7-7 燃气-蒸汽联合循环

-7-7 作业

-7-8* 高效及绿色发电技术

--Video 7-8* 高效及绿色发电技术

-第7章 章节小测验

第8章 制冷(致冷)循环

-8-0 导引

--Video 8-0 导引

-8-0 作业

-8-1 空气压缩制冷循环

--Video 8-1 空气压缩制冷循环

-8-1 作业

-8-2 蒸气压缩制冷循环

--Video 8-2 蒸气压缩制冷循环

-8-2 作业

-8-3 热泵

--Video 8-3 热泵

-8-3 作业

-8-4* 热泵与节能环保

--Video 8-4* 热泵与节能环保

-8-5 吸收式制冷循环

--Video 8-5 吸收式制冷循环

-8-5 作业

-8-6 其他形式制冷循环

--Video 8-6 其他形式制冷循环

-8-6 作业

-8-7* 制冷剂与环保

--Video 8-7* 制冷剂与环保

-第8章 章节小测验

第9章 理想气体混合物和湿空气

-9-0 导引

--Video 9-0 导引

-9-0 作业

-9-1 混合气体的成分

--Video 9-1 混合气体的成分

-9-1 作业

-9-2 分压定律与分容积定律

--Video 9-2 分压定律与分容积定律

-9-2 作业

-9-3 混合气体参数的计算

--Video 9-3 混合气体参数的计算

-9-3 作业

-9-4 理想气体的混合熵增

--Video 9-4 理想气体的混合熵增

-9-4 作业

-9-5 湿空气及其状态参数

--Video 9-5_0

--Video 9-5_1

--Video 9-5_2

-9-5 作业

-9-6 湿空气的焓及熵

--Video 9-6 湿空气的焓及熵

-9-6 作业

-9-7 比湿度的确定及湿球温度

--Video 9-7 比湿度的确定及湿球温度

-9-7 作业

-9-8 湿空气的焓湿图与热湿比

--Video 9-8 湿空气的焓湿图与热湿比

-9-8 作业

-9-9 湿空气的基本热力过程

--Video 9-9 湿空气的基本热力过程

-9-9 作业

-9-10* 环保节水型冷却塔简介

--Video 9-10* 环保节水型冷却塔简介

-第9章 章节小测验

第10章 热力学微分关系式及实际气体的性质

-10-0 导引

--Video 10-0 导引

-10-0 作业

-10-1 研究热力学微分关系式的目的

--Video 10-1 研究热力学微分关系式的目的

-10-1 作业

-10-2 特征函数

--Video 10-2 特征函数

-10-2 作业

-10-3 数学基础

--Video 10-3 数学基础

-10-3 作业

-10-4 热系数

--Video 10-4 热系数

-10-4 作业

-10-5 熵、内能和焓的微分关系式

--Video 10-5 熵、内能和焓的微分关系式

-10-5 作业

-10-6 比热容的微分关系式

--Video 10-6 比热容的微分关系式

-10-6 作业

-10-7 克拉贝龙方程和焦汤系数

--Video 10-7_1

--Video 10-7_2

-10-7 作业

-10-8 实际气体对理想气体性质的偏离

--Video 10-8 实际气体对理想气体性质的偏离

-10-8 作业

-10-9 维里方程

--Video 10-9 维里方程

-10-9 作业

-10-10 经验性状态方程

--Video 10-10 经验性状态方程

-10-10 作业

-10-11 普遍化状态方程与对比态原理

--Video 10-11_1

--Video 10-11_2

-10-11 作业

-第10章 章节小测验

第11章 化学热力学基础

-11-1 概述

--Video 11-1 概述

-11-1 作业

-11-2 热力学第一定律在反应系统中的应用

--Video 11-2_1

--Video 11-2_2

--Video 11-2_3

--Video 11-2_4

--Video 11-2_5

--Video 11-2_6

-11-2 作业

-11-3 化学反应过程的热力学第一定律分析

--Video 11-3_1

--Video 11-3_2

--Video 11-3_3

-11-3 作业

-11-4 化学反应过程的热力学第二定律分析

--Video 11-4_1

--Video 11-4_2

--Video 11-4_3

-11-4 作业

-11-5 理想气体的化学平衡

--Video 11-5_1

--Video 11-5_2

--Video 11-5_3

--Video 11-5_4

--Video 11-5_5

-11-5 作业

-11-6 热力学第三定律及绝对熵

--Video 11-6_1

--Video 11-6_2

-11-6 作业

-第11章 章节小测验

期末考试

-期末考试

本课程的 Q & A

-本课程的 Q & A

《工程热力学》(第2版第2次印刷) 勘误表

-《工程热力学》(第2版第2次印刷) 勘误表

《工程热力学精要与题解》 勘误表

-《工程热力学精要与题解》 勘误表

Video 11-2_5笔记与讨论

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