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物理变化的焓
2.12
相变标准焓是在标准条件下将一种物质从一相转变为另一相所需的热量。
在恒定压力下,吸收或释放的热量等于相变的焓变。
例如,标准蒸发热是指在 1 bar 下将 1 摩尔液体转化为蒸气所需的热量。
焓是一个状态函数,因此其变化与路径无关。无论固体直接升华,还是先熔化再蒸发,其总变化量保持不变。
逆向过程经历相同的焓变,但符号相反。
相变过程中涉及的热量与物质的数量成正比,该比例常数即为相变的焓变,它表征了相变的类型。
对于水的汽化,该常数为汽化热,以焦耳每克或焦耳每摩尔表示。
其高数值反映了液态水中强大的氢键网络,需要消耗大量能量才能将其分解为单个分子。
在热力学中,一个系统的焓反映了其所包含的能量,该能量可用于做功。当我们讨论物质的物理变化时,如从固态变为液态或从液态变为气态的相变时,通常会使用焓变概念。
反应或物理过程的标准焓变被定义为在指定温度下,产物与反应物在其标准状态下焓的差值。这种在物理状态变化过程中所伴随的标准摩尔焓变称为标准相变焓。
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