化學(xué)熱力學(xué)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(shù)目耐火材料!陶瓷!玻璃和爐渣的熱容$在缺乏實驗數(shù)據(jù)時$可由各組元的熱容按加和性近似地計算#( D .i/E77E6EI(式中$.i/為 組元的質(zhì)量分數(shù)$ 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(guān)利用熱容B溫度曲線$可以確定晶型轉(zhuǎn)變溫度因為晶型轉(zhuǎn)變時物質(zhì)的熱容會發(fā)生改變$熱容B溫度曲線會發(fā)生轉(zhuǎn)折($化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 或反應(yīng)熱(!赫斯定律化學(xué)變化常伴有放熱或吸熱現(xiàn)象進行這些熱效應(yīng)測定與討論的學(xué)科$稱為熱化學(xué) )#*$+B&#$/2*-(在熱力學(xué)得到發(fā)展以前$由于實際的需要$熱化學(xué)就已經(jīng)有了很 大 的 發(fā) 展$并 且 確 立 了 一 些 規(guī) 律 或 定 律$如 赫 斯N;L;L#//(定律 赫斯生于瑞士$在俄國工作$并死于俄國($因此赫斯定律又譯為蓋斯 E#&&(定律而在熱力學(xué)第一定律奠定之后$熱化學(xué)中的一些規(guī)律和公式就成為熱力學(xué)第一定律必然的推論了($(化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)在熱力學(xué)中所談的化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng) L#2#00#&2(或反應(yīng)熱L#2+0*#&2+.(是指#在恒 等(溫下$反應(yīng)體系除做膨脹功外不做任何其他功 如電功等(時$化學(xué)反應(yīng)放出或吸收的熱量這里的恒 等(溫是指產(chǎn)物溫度回到了反應(yīng)前原始反應(yīng)物的溫度若反應(yīng)是在恒容條件下進行的$其反應(yīng)熱稱為恒 等(容反應(yīng)熱 2$ (若是在恒 等(壓條件下進行的$則稱為恒壓反應(yīng)熱 L#2+0*#&2+.2&+./2.2T*#//5*#(從前面式 EB<(與式 EBA(可知$恒容反應(yīng)熱等于化學(xué)* 6 E *反應(yīng)內(nèi)能變化)恒壓反應(yīng)熱等于化學(xué)反應(yīng)焓的變化即2$ (142# (1!因此$無論是恒容熱效應(yīng)或是恒壓熱效應(yīng)都是只決定于體系的初態(tài)與末態(tài)而與過程的途徑無關(guān)根據(jù)反應(yīng)熱的含意及熱力學(xué)第一定律#反應(yīng)熱# 2(14*#1$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$是與路徑有關(guān)的對于化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)仍采用吸熱反應(yīng)的熱效應(yīng)為正值$放熱反應(yīng)的熱效應(yīng)為負值恒壓反應(yīng)熱與恒容反應(yīng)熱之差為#2# 52 $ (1! # 514 $ (14*#$( # 514 $(14# *#1$514 $E6EH(反應(yīng)物與產(chǎn)物中有氣體物質(zhì)參與時$若氣體物質(zhì)可當作理想氣體$由于理想氣體的內(nèi)能只決定于溫度)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱含意其反應(yīng)的初態(tài)與末態(tài)溫度相同$因此不論化學(xué)反應(yīng)是在恒壓或是在恒容下進行$其 14# ^14 $ $故2# 52 $ (#1$E667(將理想氣體狀態(tài)方程式##$^/0,代入上式$即得#1!(2# (2 $ *0,1/E66E(式 EB67(與式 EB6E(表明#恒壓反應(yīng)熱與恒容反應(yīng)熱之差值等于反應(yīng)體系所做的膨脹功)或反應(yīng)后與反應(yīng)前氣體摩爾數(shù)的差值例如反應(yīng)#!!UC / & & ( !U/( ]!U6 W(已知其在 H77e時的等壓熱效應(yīng)#2# ^EA7S[其 H77e時的等容熱效應(yīng) 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(yīng)$由于固體或液體的體積比氣體小得多$反應(yīng)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(yīng)熱如不特別注明$通常都是指恒壓下即等壓下的熱效應(yīng)還應(yīng)特別注意的是#在熱化學(xué)中所標出的反應(yīng)熱都是指按反應(yīng)式完全反應(yīng)為產(chǎn)物時的反應(yīng)熱例如 !UW(] E6 U6 W (!U6 W($1! 6HI ^K6ICS[表示 E$+(!U與 7;8$+(U 6 完全反應(yīng)生成 E$+(!U