何谓状态参数焓，理想气体的焓具有什么性质
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发布时间：2022-04-21 11:48
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时间：2023-09-26 18:36
焓的本质是反应热，又称“焓变”。
焓是热力学中表征物质系统能量的一个重要状态参量，常用符号H表示。焓的物理意义是体系中热力学能再附加上PV这部分能量的一种能量。
定义式为：H=U+pV
式中 U为物质的内能， p为压力， V为体积。
焓的性质：
1、状态函数
焓是体系的状态函数，与变化的途径无关，只要体系的状态定了，焓就有唯一确定的值。焓的引入是通过无非体积功的等压变化引出的。但绝不意味着只有在无非体积功的等压过程才有焓存在，其他情况下就不存在焓。
2、广度性质
因为U和pV都是广度性质，所以焓H也是体系的广度性质。因U和pV具有能量的量纲，所以H也具有能量的量纲。由于pV>0，所以对于体系的同一状态，恒有H>U。
3、非守恒量
例如氢气和氧气在绝热钢瓶中反应生成水，Q=W=0，ΔU=0，即热力学能守恒，但因为过程中不等压，p 2>p 1，ΔH=ΔU+V(p 2-p 1)=V(p 2-p 1)>0，焓不守恒。
应用：
1、体系若吸热，焓值升高；放热，焓值降低。
2、对于均匀体系的简单状态变化，由于吸热时体系的温度升高，因此高温物质的焓要高于低温物质的焓。
3、对于相变化，如固体变为液体，固体变为气体即液体变为气体都要吸收热量，所以同种物质的不同聚集状态在同一温度下的焓值不想等，H(g)>H(l)>H(s)。
4、对于等温下的化学反应，若反应吸热，产物的焓高于反应物的焓；若反应放热，产物的焓应低于反应物的焓。
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时间：2023-09-26 18:37
焓的本质是反应热，又称“焓变”。
焓的性质：
1、状态函数
焓是体系的状态函数，与变化的途径无关，只要体系的状态定了，焓就有唯一确定的值。焓的引入是通过无非体积功的等压变化引出的。但绝不意味着只有在无非体积功的等压过程才有焓存在，其他情况下就不存在焓。
2、广度性质
因为U和pV都是广度性质，所以焓H也是体系的广度性质。因U和pV具有能量的量纲，所以H也具有能量的量纲。由于pV>0，所以对于体系的同一状态，恒有H>U。
3、非守恒量
例如氢气和氧气在绝热钢瓶中反应生成水，Q=W=0，ΔU=0，即热力学能守恒，但因为过程中不等压，p 2>p 1，ΔH=ΔU+V(p 2-p 1)=V(p 2-p 1)>0，焓不守恒。
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时间：2023-09-26 18:37
简单来讲，就是在压力一定的情况下，衡量一个系统的能量多少的指标。
定义为：H=U+pV
这里U是系统内能，p是压力，V是体积。
引进焓的概念后就有以下结果：
在一个恒压过程中，系统的焓的增量就等于从外界吸取的热量。
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时间：2023-09-26 18:38
恒压热
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时间：2023-09-26 18:39
焓(enthalpy)，符号H，是一个系统的热力学参数。
物理意义：⑴H=U+pV 焓=流动内能+推动功
⑵焓表示流动工质所具有的能量中，取决于热力状态的那部分能量
定义一个系统内:
H = U + pV
式子中"H"为焓，U为系统内能，p为其压强，V则为体积。
对于在大气内进行的化学反应，压强一般保持常值，则有
ΔH = ΔU + pΔV
规定放热反应的焓取负值。 如：
SO3(g)+H2O(l)==H2SO4(l)；ΔH= -130.3 kJ/mol
表示每生成1 mol H2SO4 放出 130.3 kJ 的热。
严格的标准热化学方程式格式: H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) ΔrHθm=-286kJ·mol-1 (θ表示标准态,r表示反应,m表示1mol反应.含义为标准态下进行一摩尔反应的焓变)
现在我们设想在同一温度下发生同上的1mol反应：2H2（g）+O2（g）＝ 2H2O（g），但不是在等温等容条件下，而是在等温等压条件下，或者说发生的不是等温等容反应，而使等温等压反应，若反应发生时同样没有做其他功，反应的热效应多大？这种热效应的符号通常用Qp表示，下标p表明等压，成为等压热效应。
Qp=△U+p△V=△U+RT∑vB（g）
式中△U≡U终态-U始态≡U反应产物-U反应物，式中∑vB（g）=△n（g）/mol，即发生1mol反应，产物气体分子总数与反应物气体分子总数之差。由该式可见，对于一个具体的化学反应，等压热效应与等容热效应是否相等，取决于反应前后气体分子总数是否发生变化，若总数不变，系统与环境之间不会发生功交换，于是，Qp=QV；若总数减小，对于放热反应∣Qp∣〉∣QV∣，等压过程放出热多于等容过程放出热，；若反应前后气体分子总数增加，对于放热反应，∣Qp∣〈∣QV∣，反应前后内能减少释放的一部分能量将以做功的形式向环境传递，放出的热少于等容热效应。同样的，对于吸热反应也可以类推得到。
将上式展开又可得到：
Qp=△U+p△V=（U终态-U始态）+p（U终态-U始态）
=（U终态+pU始态）-（U终态+pU始态）
由于U、p、V都是状态函数，因此U+pV也是状态函数，为此，我们定义一个新的状态函数，称为焓，符号为H，定义式为H≡U+pV，于是：
△H≡H终态-H始态= Qp
此式表明，化学反应在等温等压下发生，不做其他功时，反应的热效应等于系统的状态函数焓的变化量。请特别关注上句中的“不做其他功时”，若做其它功（如电池放电做功）反应的热效应决不会等于系统的状态函数H的变化量△H。
我们之所以要定义焓这个函数，其原因是由于其变化量是可以测定的（等于等温等压过程不做其它公式的热效应），具有实际应用的价值。这样处理，包含着热力学的一个重要思想方法：在一定条件下发生一个热力学过程显现的物理量，可以用某个状态函数的的变化量来度量。QV=△U、Qp，都是这种思想方法的具体体现。在随后的讨论中，这种思想方法还将体现。
应当指出，焓变在数值上等于等温等压热效应，这只是焓变的度量方法，并不是说反应不在等压下发生，或者同一反应被做成燃料电池放出电能，焓变就不存在了，因为焓变是状态函数，只要发生反应，同样多的反应物在同一温度和压力下反应生成同样多的产物，用同一化学方程式表达时，焓变的数值是不变的。
另外，我们在反应含的符号否面加上反应的温度条件，是因为温度不同，焓变数值不同。但实验事实告诉我们，反映焓变随温度的变化并不太大，当温度相差不大时，可近似地看作反应含不随温度变，以下内容只作这种近似处理，不考虑焓变随温度的变化。实验和热力学理论都可以证明：反应在不同压力下发生，焓变不同！但当压力改变不大时，不作精确计算时，这种差异可忽略，可借用标准态数据。以下内容均作这种近似处理。
