求助焓的物理意義焓的物理意義具體是指什麼?

2021-03-04 06:11:52 字數 5127 閱讀 1826

1樓:匿名使用者

熱力學中表徵物質系統能量的一個重要狀態參量,常用符號h表示。焓的物理意義是體系中熱力學能再附加上pv這部分能量的一種能量。

焓是與內能有關的物理量,反應在一定條件下是吸熱還是放熱由生成物和反應物的焓值差即焓變(△h)決定。在化學反應過程中所釋放或吸收的能量都可用熱量(或換成相應的熱量)來表示,叫反應熱,又稱「焓變」。焓是一個狀態量,焓變是一個過程量,如同瞬時速度是狀態量,平均速度是過程量。

焓與熱力學能一樣,其絕對值無法確定。在統計熱力學中雖然可由分子配分函式計算出焓值,但這樣求的的也是焓的相對值,因為物質內部的運動形式不可窮盡,不可能計算出所有運動形式的配分函式。

應用體系若吸熱,焓值升高;放熱,焓值降低

對於均勻體系的簡單狀態變化,由於吸熱時體系的溫度升高,因此高溫物質的焓要高於低溫物質的焓。

對於相變化,如固體變為液體,固體變為氣體即液體變為氣體都要吸收熱量,所以同種物質的不同聚集狀態在同一溫度下的焓值不想等,h(g)>h(l)>h(s)。

對於等溫下的化學反應,若反應吸熱,產物的焓高於反應物的焓;若反應放熱,產物的焓應低於反應物的焓。

2樓:匿名使用者

樓上兩位說的都不錯,不過仍不很準確(有些地方還存在比較嚴重的概念錯誤,這裡就不一一指明瞭)。下面針對你的問題逐條解析。

【焓和內能一樣只是t的函式】

這是不正確的觀點,只有理想氣體這種特殊系統,內能與焓才僅是溫度的函式,其它任意系統都不僅是溫度的函式,還同時是體積或壓強的函式。

【那這樣定義的意義在哪兒?】

定義焓只是為了表達和計算的方便,不定義焓並不影響我們解決問題,只是會變得複雜一點(凡是出現焓的地方我們就用u+pv代替)。這個問題稍後解釋。

【焓是一種能量嗎?】

焓具有能量的量綱,可以理解為系統某種能量,但它不代表系統任何具體形式的能量,沒有明確物理意義。不像內能那樣代表系統內部的所有(客觀存在的運動)能量(在不涉及電離、激發、化學反應、核反應的過程中也可理解為系統的熱運動動能與勢能之和,內能中的其它部分不變,可不考慮)。

【如果是的話,為什麼熱力學第一定律中考慮的是內能變化而不是焓變?】

對於巨集觀靜止系統,系統的全部能量就是內能,對於封閉系統物質的量不變,此時系統和外界能量交換隻存在兩種形式,功和熱量。外界對系統做功與對系統傳熱的總和就等於系統能量的升高,即內能的升高(否則能量不守恆)。這就是熱一律的常見表示式(對於巨集觀靜止的封閉系統成立,對於巨集觀動能有變化的系統應使用第一定律的更普遍表示式δek+δu=q+w)。

焓與系統本身實際的能量沒有關係,當然不會出現在第一定律的表示式中。

【開放系統的熱一定律卻要考慮焓變也就是多了一個壓力能呢】

熱一定律(即能量轉化與守恆定律的文字表述)只有一個,但對於不同的具體系統,可以有不同數學表示式。(巨集觀運動動能變化可以忽略的)開放系統的第一定律表示式是δu=q+w+σ∫μdn,最後一項是由於物質交換引起的內能變化。

我不清楚你說的考慮焓變是什麼意思,還有壓力能不存在這個概念(當然你可以把pv定義為所謂的壓力能,只是給pv起個名稱而已,仍然沒有實際物理意義)。如果你的說法來自於教材請給出具體的表示式和適用條件,以便具體分析。

下面進一步說明定義焓的意義。

一般教材中焓都是在推導定壓熱容的時候引出的,定義焓以後,(不存在非體積功時)定壓熱容cp可以簡單地表達為系統焓對溫度的偏導數(ah/at)p,方便數學分析。

對於無非體積功的等壓過程,很容易證明δh=q,由於h是狀態函式,系統在給定狀態下h一定(前人做了大量的工作,將不同物質在標準態下的焓值編製成熱力學函式表),這樣計算等壓過程熱效應就會變得非常方便(尤其對於化學反應),免去了每發現一個新反應,就要測定反應的熱效應的麻煩(也就是說不必測定只要計算反應前後的焓變就可以準確得知等壓條件下的反應熱了)。

焓本身沒有明確物理意義,但焓變有明確物理意義,就是等壓過程系統的吸熱量。

以下是針對你對樓上網友追問的解答

【熱力學第一定律裡面dq=dw+du 裡面的dw=pdv是做功的表示式 但是焓的定義是h=u+pv 兩邊微分後得到的是dh=du+pdv+vdp ,只有在等壓過程中dp=0的情況下 dh=du+pdv=dq 或者等容情況下dh=du+vdp≥du 也就是說應該恆有dh≥dq 顯然兩個變化不一樣啊。】

dh=du+vdp≥du 是不成立的,v恆正,而dp可以是負的(等容過程中壓強當然可以減少),因而dh和du不能說哪個一定大(但h恆大於u)。所以恆有dh≥dq 也就不成立了。

如有不明歡迎追問。

3樓:觀玄者

焓的物理意義可以理解為恆壓且只做體積功的特殊條件下,q=δh,即反應的熱量變化。因為只有在此條件下,焓才表現出它的特性。例如恆壓下對物質加熱,則物質吸熱後溫度升高,δh>0,所以物質在高溫時的焓大於它在低溫時的焓。

又如對於恆壓下的放熱化學反應,δh<0,所以生成物的焓小於反應物的焓。

這樣定義的意義是為了計算熱量有一個基準。

焓不是一種能量,是一個基準數。

4樓:匿名使用者

焓是氣體的一個狀態引數,因為一般情況下,氣體系統與外界系統的能量交換不僅僅體現在內能的改變,還體現在氣體體積膨脹與收縮導致的能量改變,焓就是這兩種能量總體的度量,我們在求氣體的總的能量改變時,就是採用氣體的焓變來體現的,因此焓變就包括了氣體所有能量的改變,而不僅僅是內能。

5樓:匿名使用者

焓的物理意義:焓代表系統因引入工質而獲得的能量中取決於工質熱力狀態的那部分能量,焓是狀態量。

焓的物理意義具體是指什麼?

6樓:逍遙九少

焓是熱力學中表徵物質系統能量的一個重要狀態參量,常用符號h表示。

數值上等於系統的內能u加上壓強p和體積v的乘積,即h=u+pv。焓的變化是系統在等壓可逆過程中所吸收的熱量的度量。

單位質量物質的焓稱為比焓,表示為h=u+p/ρ,u為單位質量物質的內能(稱為比內能),ρ為密度,1/ρ為單位質量物質的體積。焓具有能量的量綱,一定質量的物質按定壓可逆過程由一種狀態變為另一種狀態,焓的增量便等於在此過程中吸入的熱量。

7樓:匿名使用者

一步一步往下看

你就會明白:

熱力學能(u):一個系統內能量的總和(分子的平均動能,轉動能,振動能,分子間勢能,原子間鍵能,電子運動能,核內離子間核能等)。

把所研究的一個反應過程的所有參與因素看作一個系統,這個系統在反應前有一個上述的熱力學能u1,反應後變為u2。

構造一種情況使得反應前後(甚至反應的過程中)系統的壓強保持不變。反應前後系統的體積會有一個變化量。反應前後系統的能量變化中有一部分用來做功改變系統體積。

這部分能量值為系統的壓強乘以體積變化量(可正可負可零)=[p*(v2-v1)]

定義系統有一個 「焓變」 = (u2-u1)+ p*(v2-v1)只可以描述系統的「焓」變了多少,而不能測出系統的「焓」具體是多少。

焓變》0 系統經歷了吸熱反應。

焓變<0 系統經歷了放熱反應。

明白了嗎?

8樓:藍天的

焓的定義是:

h = u + pv

其中h表示焓,u表示內能。

內能來自於熱能-以分子不規則運動為依據(動能,旋轉動能,振動能),化學能和原子核的勢能。此外還有偶極子的電磁轉換。焓由系統溫度的提高而成比例增大,在絕對零度時為零點能量。

在這裡體積功直接視為對壓強("p")引起體系體積(v)變化 δv 而形成的功。

焓,熱力學中表徵物質系統能量的一個重要狀態參量,常用符號h表示。對一定質量的物質,焓定義為h=u+pv,式中u為物質的內能,p為壓力,v為體積。單位質量物質的焓稱為比焓,表示為h=u+p/ρ,u為單位質量物質的內能(稱為比內能),ρ為密度,1/ρ為單位質量物質的體積。

焓具有能量的量綱,一定質量的物質按定壓可逆過程由一種狀態變為另一種狀態,焓的增量便等於在此過程中吸入的熱量。

9樓:紫冰雨的季節

熱力學能(u):一個系統內能量的總和(分子的平均動能,轉動能,振動能,分子間勢能,原子間鍵能,電子運動能,核內離子間核能等).

把所研究的一個反應過程的所有參與因素看作一個系統,這個系統在反應前有一個上述的熱力學能u1,反應後變為u2.

構造一種情況使得反應前後(甚至反應的過程中)系統的壓強保持不變.反應前後系統的體積會有一個變化量.反應前後系統的能量變化中有一部分用來做功改變系統體積.

這部分能量值為系統的壓強乘以體積變化量(可正可負可零)=[p*(v2-v1)]

定義系統有一個 「焓變」 = (u2-u1)+ p*(v2-v1)只可以描述系統的「焓」變了多少,而不能測出系統的「焓」具體是多少.

焓變》0 系統經歷了吸熱反應.焓變

10樓:匿名使用者

化學反應中放出熱量與吸收熱量之間的差值即為焓。

11樓:苦海尋夢

參見《現代漢語詞典》

熱力學中的「焓」的物理意義是什麼?

12樓:厾二

焓(enthalpy),符號h,是一個系統的熱力學引數。

定義一個系統內:

h = u + pv

式子中"h"為焓,u為系統內能,p為其壓強,v則為體積。

焓不是能量,僅具有能量的量綱,它沒有明確的物理意義。 焓有下述一些特性: 焓的絕對值無法求得,使用配分函式求出的焓值也不是絕對值。

焓是系統的容量性質,與系統內物質的數量成正比。焓是一個狀態函式,也就是說,系統的狀態一定,焓是值就定了。

13樓:匿名使用者

一步一步往下看

你就會明白:

熱力學能(u):一個系統內能量的總和(分子的平均動能,轉動能,振動能,分子間勢能,原子間鍵能,電子運動能,核內離子間核能等)。

把所研究的一個反應過程的所有參與因素看作一個系統,這個系統在反應前有一個上述的熱力學能u1,反應後變為u2。

構造一種情況使得反應前後(甚至反應的過程中)系統的壓強保持不變。反應前後系統的體積會有一個變化量。反應前後系統的能量變化中有一部分用來做功改變系統體積。

這部分能量值為系統的壓強乘以體積變化量(可正可負可零)=[p*(v2-v1)]

定義系統有一個 「焓變」 = (u2-u1)+ p*(v2-v1)只可以描述系統的「焓」變了多少,而不能測出系統的「焓」具體是多少。

焓變》0 系統經歷了吸熱反應。

焓變<0 系統經歷了放熱反應。

明白了嗎?

至於你第二個公式

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