side for thermodynamics

1
Heat Capacity
?????
?????????????? (C) ????????????????????????

???????????????????
??????????????????? 1 K (???? 1 oC)
2
?????????????? (s) ????????????????? 1
???? (Specific heat)
??????????????????? 1 K
3
1. ????????????????? Cv DqV dU
dT
dT
4
2. ????????????????? CP DqP dH
dT
dT
5
?????????????????????????????????????? 0.28 ????
??????????? 100 oC ???? 180 oC
??????????????? ??????????????????????????????
6
???????? Cp a bT CT 2 ...
Cp(N2 ,g) 27.3 5.23x10-3 T - 0.04x10-7 T2
... J K-1 mol-1
7
T2
T2 ???????? DH CpdT n
CpdT T1
T1
n Cp(T2-T1)
T1 100 OC 373 K T2 180 OC 453 K
8
453
DH (0.01mol) (27.3 5.23x10-3 T -
0.04x10-7 T2) dT
373
(0.01) 2184 172.8 - 0.055 23.57 J
9
?????????????? Cp ??? Cv
??????????? enthalpy H U PV
dH dU d (PV)
10
?????? monoatomic ideal gas ????? n 1
U 3 RT
2
11
heat capacity ratio CP 5 1.66
3
CV
(g)
12
???? ?
Cp gt Cv
13
?????????????????
CP ??? ?????????????????????? ???????? ?????????
??????????????????????????????????
???????????????????
14
CP CV (-W) CV Pext DV
?????????????????
????? Dn 1
????? DT 1
15
??????????? (Thermochemistry)
16
H2S(g) (3/2)0 2(g) ? H2O(l) SO2(g) DHo?298
- 561 KJ
???????????????? (Thermochemical reaction)
17
?????????? ? DH, DHreaction
STP Standard Temperature and Pressure
P 1 atm T 273.15 K (0 OC)
18
H2S(g) (3/2)0 2(g) ? H2O(l) SO2(g) DHO?298
- 561 KJ
ni ??? nj ??? ??????????????????????????????????
??????????????? ????????
19
?????????????? DH
DH gt O ????????????????????
(Endothermic reaction) DH lt O
????????????????????
(Exothermic reaction)
20
?????????? DH ?
???????????? ?????????????? absolute enthalpy
(H) ???
21
1) Hess Law 2) Bond Energy 3) Heat of
Formation
?? DH ?
?????????? (Hess Law) The Law of Constant Heat
Summation
????????????????????????????????????? ???????????
????????????????????????? ????????????????????????
????????
22
?????????????????????? ???
23
1. ?????????????????????????
????????????????????????? DH
???? ?????????????????????????
???????????????????????? H2(g) 1 O2 (g) ?
H2O(g) DH o291.75 - 241.75 kJ
24
2. ???????????????????????????????????
???????????????????? DH ????????????????
??????????? ? ????
???? 2 H2O(g) ? 2H2(g) O2(g) DH
o291.15 483.50 kJ
25
Ex ??????????????????????????????? ???
????????? ??? 298 K
C2H4(g) H2(g) ? C2H6(g)
????????
1) C2H4(g) 3O2(g) ? 2CO2(g) 2H2O(l) DH o
-1411.26 kJ
1
2) 2H2(g) O2(g) ? 2H2O(l) DH o
-571.68 kJ
2
3) C2H6(g) 7 O2(g) ? 3H2O(l) 2CO2(g)

DH o -1559.80 kJ
2
3
26
??????
?????????? DH ???
(4) (2)
2
C2H4(g) H2(g) ? C2H6(g)
27
(1) (4) - (3)
??????
DH o DH o DH o - DH o - 137.3
kJ
1
4
3
-1411.26 - 285.84 - (-1559.8)
28
Bond Energy (Bond Enthalpy)
????????????????????????????????? ???????????? ???
?????????????????????
A -- B ? A B DH . kJ mol-1
29
1. ???????????????????? (Dissociation bond
enthalply)
DH o298 422 kJ
CH4 ? CH3 H CH3 ?
CH2 H CH2 ? CH H CH ? C H
DH o298 364 kJ
DH o298 385 kJ
DH o298 335 kJ
30
2. ??????????????????? (Average bond
enthalpy)
?????????????????????????????????? ??????????????
??? ? ????????????????????????????????
31
Average bond enthalpy
C H ? C H
DH o298 413 kJ
C C ? C C
DH o298 348 kJ
C C ? C C
DH o298 614 kJ
C C ? C C
DH o298 839 kJ
32
Table Selected values of mean bond dissociated
energies, DH(x-y) in kJ mol-1
33
?????????????? DH ????????????????????
1. ??????????????? (reactants) ??????????
??????? ???? (??) ????????????????
????????????????????????????????
????????????? ??? ????????????????
34
?????????????? DH ????????????????????
2. ?????????????????????????????? (??) ????
?????????????????????????????? (products)
????????????????
????????????? ??? ????????????????????????????
35
????? - ??? (??????????????????)
???? - ??? (???????????????????)
36
Ex. ???? DHo ??????????????? CH3OH(g) HBr(g) ?
H2O(g) CH3Br(g)
??????????
?????????
3 C - H 3(412) 1236 kJ 3C - H 3(-
412) - 1236 kJ C - O
360 C - Br - 285 O - H
463 O - H -
463 H - Br 366
O - H - 463 ???
2425 kJ ??? - 2447 kJ
DHo (-2447) (2425) -22 kJ