化學熱力學與耐材之實驗測得C的摩爾等壓熱容

一般 氧 化 物 與 硅 酸 鹽 在 C77e 以 上 的 摩 爾 熱 容 [9$+(*d((可用下式近似地計算#(68;E7/* E E *式中$/為化合物的原子數目耐火材料!陶瓷!玻璃和爐渣的熱容$在缺乏實驗數據時$可由各組元的熱容按加和性近似地計算#( D .i/E77E6EI(式中$.i/為 組元的質量分數$ 為 組元的熱容被加熱物體升溫速度的快慢以及所需熱量與其熱容大小有關利用熱容B溫度曲線$可以確定晶型轉變溫度因為晶型轉變時物質的熱容會發生改變$熱容B溫度曲線會發生轉折($化學反應的熱效應 或反應熱(!赫斯定律化學變化常伴有放熱或吸熱現象進行這些熱效應測定與討論的學科$稱為熱化學 )#*$+B&#$/2*-(在熱力學得到發展以前$由于實際的需要$熱化學就已經有了很 大 的 發 展$并 且 確 立 了 一 些 規 律 或 定 律$如 赫 斯N;L;L#//(定律 赫斯生于瑞士$在俄國工作$并死于俄國($因此赫斯定律又譯為蓋斯 E#&&(定律而在熱力學第一定律奠定之后$熱化學中的一些規律和公式就成為熱力學第一定律必然的推論了($(化學反應的熱效應在熱力學中所談的化學反應熱效應 L#2#00#&2(或反應熱L#2+0*#&2+.(是指#在恒 等(溫下$反應體系除做膨脹功外不做任何其他功 如電功等(時$化學反應放出或吸收的熱量這里的恒 等(溫是指產物溫度回到了反應前原始反應物的溫度若反應是在恒容條件下進行的$其反應熱稱為恒 等(容反應熱 2$ (若是在恒 等(壓條件下進行的$則稱為恒壓反應熱 L#2+0*#&2+.2&+./2.2T*#//5*#(從前面式 EB<(與式 EBA(可知$恒容反應熱等于化學* 6 E *反應內能變化)恒壓反應熱等于化學反應焓的變化即2$ (142# (1!因此$無論是恒容熱效應或是恒壓熱效應都是只決定于體系的初態與末態而與過程的途徑無關根據反應熱的含意及熱力學第一定律#反應熱# 2(14*#1$而一般所說的 ,過程的熱-$除做膨脹功外還可能做其他功如電功等$2過程熱( ^14]#1$]37$是與路徑有關的對于化學反應的熱效應仍采用吸熱反應的熱效應為正值$放熱反應的熱效應為負值恒壓反應熱與恒容反應熱之差為#2# 52 $ (1! # 514 $ (14*#$( # 514 $(14# *#1$514 $E6EH(反應物與產物中有氣體物質參與時$若氣體物質可當作理想氣體$由于理想氣體的內能只決定于溫度)根據化學反應的反應熱含意其反應的初態與末態溫度相同$因此不論化學反應是在恒壓或是在恒容下進行$其 14# ^14 $ $故2# 52 $ (#1$E667(將理想氣體狀態方程式##$^/0,代入上式$即得#1!(2# (2 $ *0,1/E66E(式 EB67(與式 EB6E(表明#恒壓反應熱與恒容反應熱之差值等于反應體系所做的膨脹功)或反應后與反應前氣體摩爾數的差值例如反應#!!UC / & & ( !U/( ]!U6 W(已知其在 H77e時的等壓熱效應#2# ^EA7S[其 H77e時的等容熱效應 2$ 為#2$ (2 # 50,1/(EA75I;CE<E777;H77*6AC(E57((EA75H;D(ED7;<S[* C E *對于只由固體或液體參加的反應$由于固體或液體的體積比氣體小得多$反應前后其體積變化不大$#1$可以忽略不計)因此從式 EBEH(可知 2# $2 $ 或 1! # $14 $ 反應熱如不特別注明$通常都是指恒壓下即等壓下的熱效應還應特別注意的是#在熱化學中所標出的反應熱都是指按反應式完全反應為產物時的反應熱例如 !UW(] E6 U6 W (!U6 W($1! 6HI ^K6ICS[表示 E$+(!U與 7;8$+(U 6 完全反應生成 E$+(!U