Ⅰ 焓的定義是什麼
焓的定義: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。
焓定義式為:H=U+pV,式中U為物質的內能,p為壓力,V為體積。
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。
焓的推導過程:體系經歷等壓的變化過程,即p始=p終=p環=常數,吸收的熱量為Qp,如果體系只做體積功(實驗室和生成的大多數過程都是不做非體積功的)。
根據熱力學第一定律可得:
焓的性質:
1、狀態函數:焓是體系的狀態函數,與變化的途徑無關,只要體系的狀態定了,焓就有唯一確定的值。焓的引入是通過無非體積功的等壓變化引出的。但絕不意味著只有在無非體積功的等壓過程才有焓存在,其他情況下就不存在焓。
2、廣度性質:因為U和pV都是廣度性質,所以焓H也是體系的廣度性質。因U和pV具有能量的量綱,所以H也具有能量的量綱。由於pV>0,所以對於體系的同一狀態,恆有H>U。
3、非守恆量:例如氫氣和氧氣在絕熱鋼瓶中反應生成水,Q=W=0,ΔU=0,即熱力學能守恆,但因為過程中不等壓,p2>p1,ΔH=ΔU+V(p2-p1)=V(p2-p1)>0,焓不守恆。
焓的適用范圍: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數計算出焓值,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數。
焓的應用:
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。
焓變: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。
Ⅱ 焓是什麼意思
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。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。
焓定義為H=U+pV,式中U為物質的內能,p為壓力,V為體積。
(2)物理化學中焓是什麼意思擴展閱讀:
性質
狀態函數
焓是體系的狀態函數,與變化的途徑無關,只要體系的狀態定了,焓就有唯一確定的值。焓的引入是通過無非體積功的等壓變化引出的。但絕不意味著只有在無非體積功的等壓過程才有焓存在,其他情況下就不存在焓。
廣度性質
因為U和pV都是廣度性質,所以焓H也是體系的廣度性質。因U和pV具有能量的量綱,所以H也具有能量的量綱。由於pV>0,所以對於體系的同一狀態,恆有H>U。
非守恆量
例如氫氣和氧氣在絕熱鋼瓶中反應生成水,Q=W=0,ΔU=0,即熱力學能守恆,但因為過程中不等壓,p2>p1,ΔH=ΔU+V(p2-p1)=V(p2-p1)>0,焓不守恆。
參考資料:網路----焓
Ⅲ 請解釋焓的物理化學意義
焓是一個熱力學系統中的能量參數。規定由字母H(單位:焦耳,J)表示,H來自於英語
Heat
Capacity(熱容)一詞。此外在化學和技術文獻中,摩爾焓
Hm(單位:千焦/摩爾KJ/mol)和特別焓
h(單位:千焦/千克
KJ/Kg)也非常重要,它們描述了焓在物質的量
n
和物質質量
m
上的定義。焓是內能和體積的勒讓德變換。它是SpN總合的熱勢能。
參考文獻:http://ke..com/view/62476.htm
Ⅳ 化學中的焓,確切意思究竟是什麼為什麼要那樣定義
高中化學中焓就是指物質中的鍵能 生成物具有的鍵能和反應物具有的鍵能之差 這個鍵能差值就叫焓變
這樣定義的原因是 斷開舊化學鍵需要能量 結合成新化學鍵要放出能量 不同物質的鍵能不同 所以化學變化伴隨能量變化 而能量變化值和物質的鍵能具有差值關系 所以這樣定義
Ⅳ 什麼叫焓,用什麼單位
簡單地說,焓是表示物質內部具有的一種能量的物理量,也就是一個表示物質狀態的參數。單位是能量的單位:kJ或kJ/kg。
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為壓強,V為體積。單位質量物質的焓稱為比焓,表示為h=u+pv。
空氣焓值的定義及空氣焓值的計算公式:
空氣的焓值是指空氣所含有的絕熱量,通常以干空氣的單位質量為基準。焓用符號i表示,單位是kj/kg干空氣。濕空氣焓值等於1kg干空氣的焓值與dkg水蒸氣焓值之和。
濕空氣焓值計算公式化:
i=1.01t+(2500+1.84t)d 或i=(1.01+1.84d)t+2500d (kj/kg干空氣)
式中: t—空氣溫度℃
d —空氣的含濕量kg/kg干空氣
1.01 —干空氣的平均定壓比熱 kj/(kg.K)
1.84 —水蒸氣的平均定壓比熱kj/(kg.K)
2500 —0℃時水的汽化潛熱kj/kg
由上式可以看出:(1.01+1.84d)t是隨溫度變化的熱量,即「顯熱」;而2500d 則是0℃時dkg水的汽化潛熱,它僅隨含濕量而變化,與溫度無關,即是「潛熱」。
(5)物理化學中焓是什麼意思擴展閱讀:
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。
應用:
1 體系若吸熱,焓值升高;放熱,焓值降低
2 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。
3 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)。
4 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。
Ⅵ 焓是什麼意思
焓的意思:焓在熱力學中是表徵物質系統能量的一個重要狀態參量,等於內能與壓強和體積的乘積之和,常用符號H表示。在化學反應中,焓的變化(△H)等於系統所吸收或釋放的熱量。
在一定狀態下,體系的焓應有一定值,但現在無法測定焓的絕對值,對熱力學來說重要的是焓的變化值,這是可以通過實驗測量的。
意義:
焓的變化對化學反應很重要,因為吸收(或者放出的)的熱等於內能的變化(ΔU)加上變化時所做的外功(ΔpV)。在很多生物體系中,沒有做功,因此焓的變化和內能的變化相等。
應用:
在分析熱機或敞開系統(見熱力學系統)的能量交換時,焓是常用的參數。「焓」概念的引入,大大簡化了很多熱力過程的計算。在工程設計中,比焓常與其他熱力狀態參數,如壓力、比熵(見熵)等組成各種圖或表,利用圖表的計算設計方法具有廣泛的用途。
Ⅶ 物理化學中的焓,確切意思究竟是什麼為什麼要那樣定義 請從微觀本質,結合多元函數的偏導概念解答。
你好,我是冶金工程的一名研究生,曾經學過物理化學,以下是我對焓的理解,希望對你有幫助。
焓確實是一種定義,但是這種定義是有其真實意義的。咱們首先來看與焓看似無關的三個定義:質量,體積,溫度。質量只是描述了物體受地球引力影響的大小,體積只是描述了物體所佔空間的大小,溫度只是描述了物體的冷熱,但是這三個定義所描述的物體的性質都太過單一,這時人們想出了一個綜合了這三個定義的變數,那就是焓。其實一個物體本身的焓的大小是沒有意義的,舉個例子來說一杯冷水它的焓是多少呢?假如是100,那麼一杯熱水它的焓就有可能是200.這時人們就定義了一些處於特殊狀態的物質的焓的具體數值,以它們為標准來計算其他物質的焓。
這樣說對你可能會有些幫助,至於從微分的角度來分析,有些公式我已經記不清了,只能幫你這些了。
Ⅷ 焓是什麼
焓(enthalpy),符號H,是一個系統的熱力學參數。
物理意義:⑴H=U+pV 焓=流動內能+推動功
⑵焓表示流動工質所具有的能量中,取決於熱力狀態的那部分能量
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。
對於在大氣內進行的化學反應,壓強一般保持常值,則有
ΔH = ΔU + pΔV
規定放熱反應的焓取負值。 如:
SO3(g)+H2O(l)==H2SO4(l);ΔH= -130.3 kJ/mol
表示每生成1 mol H2SO4 放出 130.3 kJ 的熱。
嚴格的標准熱化學方程式格式: H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) ΔrHθm=-286kJ·mol-1 (θ表示標准態,r表示反應,m表示1mol反應.含義為標准態下進行一摩爾反應的焓變)
現在我們設想在同一溫度下發生同上的1mol反應:2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g),但不是在等溫等容條件下,而是在等溫等壓條件下,或者說發生的不是等溫等容反應,而使等溫等壓反應,若反應發生時同樣沒有做其他功,反應的熱效應多大?這種熱效應的符號通常用Qp表示,下標p表明等壓,成為等壓熱效應。
Qp=△U+p△V=△U+RT∑vB(g)
式中△U≡U終態-U始態≡U反應產物-U反應物,式中∑vB(g)=△n(g)/mol,即發生1mol反應,產物氣體分子總數與反應物氣體分子總數之差。由該式可見,對於一個具體的化學反應,等壓熱效應與等容熱效應是否相等,取決於反應前後氣體分子總數是否發生變化,若總數不變,系統與環境之間不會發生功交換,於是,Qp=QV;若總數減小,對於放熱反應∣Qp∣〉∣QV∣,等壓過程放出熱多於等容過程放出熱,;若反應前後氣體分子總數增加,對於放熱反應,∣Qp∣〈∣QV∣,反應前後內能減少釋放的一部分能量將以做功的形式向環境傳遞,放出的熱少於等容熱效應。同樣的,對於吸熱反應也可以類推得到。
將上式展開又可得到:
Qp=△U+p△V=(U終態-U始態)+p(U終態-U始態)
=(U終態+pU始態)-(U終態+pU始態)
由於U、p、V都是狀態函數,因此U+pV也是狀態函數,為此,我們定義一個新的狀態函數,稱為焓,符號為H,定義式為H≡U+pV,於是:
△H≡H終態-H始態= Qp
此式表明,化學反應在等溫等壓下發生,不做其他功時,反應的熱效應等於系統的狀態函數焓的變化量。請特別關註上句中的「不做其他功時」,若做其它功(如電池放電做功)反應的熱效應決不會等於系統的狀態函數H的變化量△H。
我們之所以要定義焓這個函數,其原因是由於其變化量是可以測定的(等於等溫等壓過程不做其它公式的熱效應),具有實際應用的價值。這樣處理,包含著熱力學的一個重要思想方法:在一定條件下發生一個熱力學過程顯現的物理量,可以用某個狀態函數的的變化量來度量。QV=△U、Qp,都是這種思想方法的具體體現。在隨後的討論中,這種思想方法還將體現。
應當指出,焓變在數值上等於等溫等壓熱效應,這只是焓變的度量方法,並不是說反應不在等壓下發生,或者同一反應被做成燃料電池放出電能,焓變就不存在了,因為焓變是狀態函數,只要發生反應,同樣多的反應物在同一溫度和壓力下反應生成同樣多的產物,用同一化學方程式表達時,焓變的數值是不變的。
另外,我們在反應含的符號否面加上反應的溫度條件,是因為溫度不同,焓變數值不同。但實驗事實告訴我們,反映焓變隨溫度的變化並不太大,當溫度相差不大時,可近似地看作反應含不隨溫度變,以下內容只作這種近似處理,不考慮焓變隨溫度的變化。實驗和熱力學理論都可以證明:反應在不同壓力下發生,焓變不同!但當壓力改變不大時,不作精確計算時,這種差異可忽略,可借用標准態數據。以下內容均作這種近似處理。
Ⅸ 焓 怎麼念什麼意思
焓念做:[hán] 。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。
ΔH(焓變)表示的是系統發生一個過程的焓的增量。
ΔH=ΔU+Δ(pV)。
在恆壓條件下,ΔH(焓變)數值上等於恆壓反應熱。
焓變是制約化學反應能否發生的重要因素之一,另一個是熵變。
(9)物理化學中焓是什麼意思擴展閱讀
焓的物理意義可以理解為恆壓和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。
在化學反應中,因為H是狀態函數,所以只有當產物和反應物的狀態確定後,ΔH才有定值。
為把物質的熱性質數據匯集起來,以便人們查用,所以很有必要對物質的狀態有一個統一的規定,只有這樣才不致引起混亂。基於這種需要,科學家們提出了熱力學標准狀態的概念。
Ⅹ 焓是什麼呢焓是物質總能量嗎還是物質內能
焓定義為H=U+pV,式中U為物質的內能,p為壓力,V為體積。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吸入的熱量。
(10)物理化學中焓是什麼意思擴展閱讀
濕空氣焓值計算公式化: i=1.01t+(2500+1.84t)d 或i=(1.01+1.84d)t+2500d (kj/kg干空氣) 式中: t—空氣溫度℃ d —空氣的含濕量kg/kg干空氣 1.01 —干空氣的平均定壓比熱 kj/(kg.K) 1.84 —水蒸氣的平均定壓比熱kj/(kg.K) 2500 —0℃時水的汽化潛熱 kj/kg 由上式可以看出:(1.01+1.84d)t是隨溫度變化的熱量,即「顯熱」;而2500d 則是0℃時dkg水的汽化潛熱,它僅隨含濕量而變化,與溫度無關,即是「潛熱」。
性質
狀態函數
焓是體系的狀態函數,與變化的途徑無關,只
體系的狀態定了,焓就有唯一確定的值。焓的引入是通過無非體積功的等壓變化引出的。但絕不意味著只有在無非體積功的等壓過程才有焓存在,其他情況下就不存在焓。 廣度性質 因為U和pV都是廣度性質,所以焓H也是體系的廣度性質。因U和pV具有能量的量綱,所以H也具有能量的量綱。由於pV>0,所以對於體系的同一狀態,恆有H>U。 非守恆量 例如氫氣和氧氣在絕熱鋼瓶中反應生成水,Q=W=0,ΔU=0,即熱力學能守恆,但因為過程中不等壓,p2>p1,ΔH=ΔU+V(p2-p1)=V(p2-p1)>0,焓不守恆。