请问下面的物化问题应该怎么分析才对？

Question

在绝热钢瓶中氢气和氧气化合生成水，虽然放出一点热量，但由于气体分子数减少，钢瓶内气压下降，根据焓的定义式，钢瓶等容，由于压力下降，所以焓减少。我不是很懂这里只判断了PV的改变值小于0，热力学能通过放出一点热量是怎么判断处焓减小的呢？若是在绝热钢瓶中氢气和氯气化合生成HCL气体的反应，因为气体分子数没有变，反应放热，体积不变，所以温度升高，压力也升高，焓增加。这里是因为反应放热而没有对外做功所以温度升高吗？不过这里不是理想气体变化过程热力学能不只是温度的函数……压力也升高了？请问应该怎么分析？

Answer 1

呵呵，看来你真是一个爱钻研的学生，我真的要向您学习了

首先分析你提出的第二个问题，如果是氢气和氯气在绝热钢瓶中反应，我们就可以知道这些条件：恒容、绝热反应，就有Qv=0,W=-P外∆V=0，∆U=W+Q=0，∆H=∆U+∆(pV)=∆U+V∆P>0因为体积不变该反应为放热反应，在绝热熔器中温度升高，故压力也升高。

 2.“热力学能通过放出一点热量是怎么判断处焓减小的呢？”是根据∆H=∆U+∆(pV)=∆U+V∆P判断 的，如果完全反应，∆(pV）=0，∆H=∆U，当然我们一般讨论这种反应模型是有条件的那就是理想气体。

你说的很对，对于理想气体而言热力学能只是温度的函数，因为烦的瓦尔斯气体分子之间有内压力，除此恒温可逆膨胀之后，不仅对外做功，而且体系内由于分子之间距离增大，克服分子之间引力增加了位能使得热力学能增加，不过这些系统都很复杂，你只需要了解就行。

希望我写这些对你有帮助，有不对的地方还请您指出，共同进步。

追问

因为有很多不懂的地方谢谢指教……其实我不是很懂，这里因为是化学反应过程所以内能不变不代表温度不变（对吗？），氢气和氯气在绝热钢瓶中反应压力升高，氢气和氧气化合压力降低，（这里压力是只看分子数改变吗？）体积不变该两个反应为放热反应，所以温度判断不是很懂……（请问这里有没有类似理想气体状态方程的公式可以说明？）很抱歉我不是很懂为什么如果完全反应，∆(pV）=0，∆H=∆U……

追答

∆U=W+Q这是热力学能函数表达式，用这个公式分析，只要温度变化，热力学能也就变化，对于有化学反应的模型也许就是你分析的那样，“内能不变不代表温度不变”，我不太清楚，还是问老师比较好。

用理想气体状态方程PV=nRT分析，就可以解决，也可以理解为分子数的改变，道理是一样的，那个好理解就用那个。

在理想气体的任何绝热变化中PVr=常数，其中r是V的指数。也许对你以后分析问题有帮助。

完全反应就是氢气和氧气按照反应比例完全生成水，绝热钢瓶中没有了任何气体，当然就不存在分压，即∆(pV）=0，在根据焓的定义∆H=∆U+∆(pV)，∆(pV）=0，那么∆H=∆U。

追问

你好，我想知道这里是分析气体的时候都当做理想气体来考虑吗？？

追答

嗯

来自：求助得到的回答