利用已知的生成熱數據只能計算在同樣溫度情況下反應的熱效應
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物質在發生化學反應過程中都伴隨著能量的變化,化學反應過程伴隨著熱的產生,放 熱或吸熱。在一定溫度下,物質發生物理變化或化學反應時產生的熱,無論放出的熱或吸 收的熱都稱為“熱效應”。物質在發生物理或化學變化時始終遵循“能量守恒定律”:能 量既不能消失,也不能憑空創造,只能從一種形式轉變成另一種形式,但是能量傳遞的總 值保持不變。
物理化學在進行化學反應時也遵循能量守恒定律。宏觀靜止狀態的物質仍然 具有一定的能量,這種能量稱之為“比熱力學能”。體系的“比熱力學能”包括體系內各 種物質的分子運動、分子間的位能、分子轉動能、分子振動能、電子運動能、核能等。在 討論體系比熱力學能時,還涉及整個體系移動的動能,以及體系處在電磁場或引力場中的 位能。
在化學反應過程中由于體系移動動能、位能很小而往往忽略不計。體系在狀態發生 變化過程中,以功的形式與環境進行能量交換,還能以熱的形式與環境進行能量的交換。 兩種不同溫度的熱導體互相接觸,由于兩者之間有能量的交換,因而兩個熱導體的比熱力 學能都發生了變化。這種能量的交換形式有別于功,看不到有任何宏觀上的位移,能量的 交換只是由于溫度的差別引起的。由于溫度不同而在體系與環境之間傳遞的能量,這就是 熱量。只有體系與環境之間以熱的形式交換能量時,才有熱量存在。
利用已知的生成熱數據只能計算在同樣溫度情況下反應的熱效應。這些生成熱是在標 準狀態情況下的數據,也就是在0. 1 MPa, 298 K溫度下的數據。由于生成熱是在298 K 溫度下的數據,所以也只能計算在298 K溫度下進行反應的熱效應。對于當溫度發生變化 時,物質進行的化學反應的熱效應會隨溫度變化而發生變化。物質不同,升高同等溫度所 需吸收的熱不同。表征物質這種熱性質的量稱為摩爾熱容量,簡稱“熱容”。熱容是指把 I mol的物質溫度升高I℃所吸收的熱量,稱為該物質的“熱容”。