大学物化-热力学

在隔离系统中发生某剧烈化学反应,使系统的温度及压力明显升高,则该系统焓变为何大于零?要求不要用焓变的公式解释,而要从道理上说明。
一楼:这是一个温度升高的吸热反应吗?
二楼:请不要用公式解释,而要从道理上说明

1. 由题易于推测过程中该隔离系统体积不会变小,系统对外做功。不过体积减少并不改变结论
2. 该过程明显是不可逆过程,设想一个始终态相同的可逆(无摩擦准静态)过程,易于知道在可逆过程系统做功量大(可逆过程系统压强<等于外压>始终大于等于不可逆过程外压<不妨设为恒外压大气压,在恒外压时2楼的解释是正确的,不过有几处小错误>)。
3. 系统的△(pV)=积分号[d(pV)]=积分号[pdV]+积分号[VdP],恒大于可逆过程做功量:积分号[pdV],故必然大于该不可逆过程的对外做功量(W)。
4. 隔离系统对外做功量(W)等于内能的减少量(-△U),由3知:△(pV)>-△U,即△U+△(PV)>0.
5. 由焓的定义知△H=△U+△(PV),故焓变大于零.

附:你要求不用焓变的公式解释是不可能的,因为既然要讨论焓变如果不知道焓是什么(焓的定义),必然无从讨论。你的想法是很好的,确实我们应当尽可能理解问题的本质,而不仅仅是从公式到公式,但完全离开公式用纯自然语言表述问题有时是比较麻烦的,没有公式那么简洁,并且公式可以定量,自然语言难以定量。

另外你所述的隔离系统的定义是什么,是孤立系统还是绝热系统还是仅仅是封闭系统(与外界无物质交换但允许有功或热量交换)。如果是第一种情形非常简单,以上讨论中的功为零,结论不变。如果是第三种情形,假定反应放出的热大部分散给外界,系统的焓将减小。因此我按第二种处理
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第1个回答  2010-05-22
此化学反应为吸热反应,所以H大于0,至于使温度及压力升高吗?简单,因为此反应的发生需要缩小体积或升高压力
第2个回答  2010-05-25
H=U+PV
△H=△U+△PV+V△P
由热力学第一定律:△U=W+Q
对于只做非体积功的隔离体系而言,W=-P△V,Q=0;
所以△H=V△P>0
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