作业帮物理化学里面实际气体等温可逆变压过程的热力学能变和H变等于0吗?物理化学南大第五版三章20题实际气体状态方程：PV=RT+aP在温度T的等温条件下,可逆由p1变为p2,求U变和H变.请问是不是都等
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/12 07:20:04
物理化学里面实际气体等温可逆变压过程的热力学能变和H变等于0吗?物理化学南大第五版三章20题实际气体状态方程：PV=RT+aP在温度T的等温条件下,可逆由p1变为p2,求U变和H变.请问是不是都等
物理化学里面实际气体等温可逆变压过程的热力学能变和H变等于0吗?
物理化学南大第五版三章20题实际气体状态方程：PV=RT+aP
在温度T的等温条件下,可逆由p1变为p2,求U变和H变.
请问是不是都等于零,为什么?
可是我觉得不等于0，毕竟是实际气体，有势能，不是仅仅是温度的函数。
温度没有变所以分子动能不变，但是压强有变，实际气体势能就应该变。所以我觉得热力学能不等于零。
物理化学里面实际气体等温可逆变压过程的热力学能变和H变等于0吗?物理化学南大第五版三章20题实际气体状态方程：PV=RT+aP在温度T的等温条件下,可逆由p1变为p2,求U变和H变.请问是不是都等
△U=0,△H=a(p2-p1).
证明如下：
因为dU=TdS-pdV,令T不变,两边同除dV,得
(∂U/∂V)(T下标)=T(∂S/∂V)(T下标)-p
又状态方程可化为
p=RT/(V-a)
由麦克斯韦关系式(∂S/∂V)(T下标)=(∂p/∂T)(V下标)可得
(∂S/∂V)(T下标)={∂[RT/(V-a)]/∂T}(V下标)=R/(V-a)
代入*式,得
(∂U/∂V)(T下标)=RT/(V-a)-p=p-p=0
对V从V1=RT/p1+a到V2=RT/p2+a积分(也就是压强由p1变为p2),得△U=0
又△H=△U+△(pV)=△(pV)
而△(pV)=R△T+a△p=a△p=a(p2-p1)
所以△H=a(p2-p1)
之所以由这个状态方程导出不合常理的内能不随压强/体积变化的结论,是因为这个状态方程本身也不合实际：它只把分子本身看作刚性球,占据了体积a,有效体积变为V-a.这实际上是分子间相互排斥的一种近似.而对于分子间的相互吸引,它并没有相应地对实际压强较理想气体的减小作出校正(参考范德华方程).因而,这个“实际气体”状态方程对应的模型里,气体分子间是没有引力的,而排斥被简化成了刚性球碰撞,也不存在真正的斥力.也就是说,在这种“实际气体”里,不碰撞的分子间是没有相互作用的,没有势能,内能只与分子动能或温度有关.因此,等温膨胀或压缩内能是不变的.
但这个模型里,分子本身是有体积的.在不同的压强下,排除分子本身的体积a对外做功的量ap是不一样的.所以焓会有变化.
那是理想气体至于温度有关
现在实际及气体 应与体积有关 应该不为零
△U=0，△H不为0
H=Q+PV,在实际气体中，PV=RT+aP，可见PV不是同一温度的下定值，而是与P有关，故△H不为0
在PV=RT+aP中，影响其不符合理想气体的原因是气体分子的互相吸引，这属于分子势能，已经包括在了内能中，故内能不变
我发现我失误了，你说的应该是正确的，分子势能会变化，所以两者都不为零...
全部展开
△U=0，△H不为0
H=Q+PV,在实际气体中，PV=RT+aP，可见PV不是同一温度的下定值，而是与P有关，故△H不为0
在PV=RT+aP中，影响其不符合理想气体的原因是气体分子的互相吸引，这属于分子势能，已经包括在了内能中，故内能不变
我发现我失误了，你说的应该是正确的，分子势能会变化，所以两者都不为零
收起
内能和熵都不变。
U和H都是温度函数，只跟温度有关，因为是等温，温度不变所以U、H都不变，即△U=0，△H=0