H O Á L Ý 1
Physical Chemistry
Trần Mai Phương
tmphuong@yahoo.com
tmphuong@hcmut.edu.vn
http://www2.hcmut.edu.vn/~tmphuong

NGUYÊN LÝ 1
CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC VÀ NHIỆT HOÁ HỌC
CHƯƠNG 1
MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA
.Hệ nhiệt động (cân bằng)
.Trạng thái
.Thông số trạng thái
.Hàm trạng thái; hàm quá trình
.Quá trình
.Pha ; Nhiệt chuyển pha
. Bề mặt phân chia pha;
.Nội năng (U)
.Công (A) và nhiệt (Q)
. Hệ
. Môi trường
. Hệ vĩ mô
. Hệ mở
. Hệ đóng
. Hệ cô lập
. Hệ đoạn nhiệt
NGUYÊN LÝ THỨ NHẤT CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
dU = ?Q - ?A
Công Nhiệt
Hệ sinh (A > 0) (Q < 0)
Hệ nhận (A < 0) (Q > 0)
NGUYÊN LÝ THỨ NHẤT CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
Nếu hệ chỉ sinh công thể tích (công dãn nở / công cơ học):
?A = P dV ? dU = ?Q - P dV
?U = Q - A
Dạng tích phân của nguyên lý thứ nhất:
DU= q + w
Áp dụng nguyên lý thứ nhất cho một số quá trình
ΔU = Q - A  Qv = ΔU
Nhiệt hệ nhận trong quá trình đẳng tích bằng biến thiên nội năng của hệ.
Áp dụng nguyên lý thứ nhất cho một số quá trình
QP = ?U + AP
= ?U + P?V
Enthalpy H = U + PV (hàm trạng thái, hàm nhiệt)
QP = ?H
Nhiệt hệ nhận trong quá trình đẳng áp bằng biến thiên enthalpy của hệ.
= ?U + ?(PV)
= ? (U + PV)
Áp dụng nguyên lý thứ nhất cho một số quá trình
c) Quá trình đẳng áp khí lý tưởng:
Đối với n mol khí lý tưởng: PV = nRT
? Ap = P?V = ?(PV) = ?(nRT) = nR.?T

? ?Up = Qp - nR.?T

Áp dụng nguyên lý thứ nhất cho một số quá trình
d) Quá trình giãn nở đẳng nhiệt khí lý tưởng:
Theo định luật Joule: nội năng khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ (T không đổi thì U không đổi) ? ?UT = 0.
NHIỆT DUNG
Nhiệt dung: nhiệt lượng cần thiết để nâng nhiệt độ của một vật lên một độ (cal/độ; J/độ) (không có sự biến đổi chất hay chuyển pha)
Nhiệt dung riêng: nhiệt lượng cần thiết để nâng nhiệt độ của một đơn vị khối lượng của vật lên một độ (cal/gam.K; J/gam.K) (không có sự biến đổi chất hay chuyển pha)
Nhiệt dung trung bình trong khoảng nhiệt độ T1-T2 (không có sự biến đổi chất hay chuyển pha)
? Cp = CV + R
Cp = a0 + a1T + a2T2 + a-2T-2

Sự phụ thuộc của nhiệt dung vào nhiệt độ:
Trong vùng nhiệt độ trung bình, nhiệt dung phụ thuộc nhiệt độ theo các công thức thực nghiệm:
NHIỆT HOÁ HỌC
Nhiệt phản ứng
Nhiệt sinh
Nhiệt cháy
Định luật Hess
Trong quá trình đẳng áp hoặc đẳng tích, nhiệt phản ứng chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối mà không phụ thuộc vào các trạng thái trung gian.
Chú ý
H = U + PV ? ?H = ?U + ?(PV)

Hệ rắn, lỏng:
?(PV) rất nhỏ ? 0
? ?H = ?U

Hệ khí, đẳng nhiệt:
?(PV) = ?(nRT) = RT?n
? ?H = ?U + RT?n

?n: biến thiên số mol khí của phản ứng (quá trình)
Hệ quả của định luật Hess:


a. DHthuận = -DHnghịch
b. DHpư = ?DHScuối - ?DHSđầu
c. DHpư =?DHchđầu - ?DHchcuối

Nhiệt hòa tan - nhiệt pha loãng:

Nhiệt hòa tan vi phân (nhiệt hòa tan riêng phần)
Nhiệt hòa tan tích phân (nhiệt hòa tan toàn phần
Nhiệt hòa tan vô cùng loãng
Nhiệt pha loãng

Năng lượng liên kết:

DHpư = ?Elkđầu - ?Elkcuối


Ảnh hưởng nhiệt độ đến nhiệt phản ứng - Định luật Kirchhoff

Dạng tích phân:
Ảnh hưởng nhiệt độ đến nhiệt phản ứng - Định luật Kirchhoff
Do Cp =
?
?
?CP rất nhỏ (vài chục cal)
?CP = 0 ?
? T0 hẹp
?CP = const ?
+