郑州大学水环院物理化学第一章
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该文档是极速PDF编辑器生成,如果想去掉该提示,请访问并下载:http:///养殖水环境化学解决4个问题水里有什么?它们有什么作用?它们的迁移转化规律?如何实施调控?第一章绪论第二章天然水的主要理化性质第三章天然水的主要离子第四章溶解气体第五章天然水的pH和酸碱平衡第六章天然水中的生物营养元素第七章天然水中的有机物第八章天然水中的重金属第九章污染物的毒性与毒性试验第十章几种主要类型的天然水的水质第十一章水质标准与水质评价教材:《养殖水环境化学》雷衍之中国农业出版社《养殖水环境化学实验》雷衍之中国农业出版社推荐阅读:Water quality:An Introduction by Claude E. Boyd第一章绪论教学要求:•掌握天然水体和水质的概念;•掌握点源和非点源;•掌握专一性指标和非专一性指标。
•了解养殖水环境化学的性质、内容和学习任务。
第一节环境第二节水环境第三节养殖水化学研究内容与研究方法第一节环境环境的概念•围绕着某一有生命主体的外部世界称之为环境。
•相对于人这一主体而言的外部世界,就是人类的生存环境。
•《中华人民共和国环境保护法》明确指出:大气、水、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、野生植物、水生生物、名胜古迹、风景游览区、温泉、疗养区、自然保护区等各种自然因素的总和。
Environment is everything that affects an organism during its lifetime.Environment is the sum of all external conditions affecting the life, development and survival of an organism.环境问题环境问题是指作为中心事物的人类与作为周围事物的环境之间的矛盾。
环境问题的发展历史(1)原始捕猎阶段(2)农牧渔业阶段(3)现代工业阶段该阶段根据环境问题的特点可分为三个阶段:•工业革命阶段•工业发展阶段(八大公害public nuisance )•现代工业阶段镉(1931-1975) 米糠事件多氯联苯(1968)四日事件(哮喘病)SO2,粉尘,重金属(1955)水俣事件甲基汞(1953-1961)伦敦烟雾事件烟尘及SO2 (1952)多诺拉烟雾事件烟尘及SO2(1948)洛杉矶光化学烟雾事件光化学烟雾(1943)马斯河谷烟雾事件烟尘及SO2(1930)比利时马斯河谷烟雾事件1930年12月1日-5日,比利时的马斯河谷工业区,外排的工业有害废气(主要是二氧化硫)和粉尘对人体健康造成了综合影响,其中毒症状为咳嗽、流泪、恶心、呕吐,一周内有几千人发病,近60人死亡,市民中心脏病、肺病患者的死亡率增高,家畜的死亡率也大大增高。
第一章热力学第一定律练习题下一章返回一、判断题(说法对否):1.1.当系统的状态一定时,所有的状态函数都有一定的数值。
当系统的状态发生变化时,所有的状态函数的数值也随之发生变化。
2.2.体积是广度性质的状态函数;在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中,当温度、压力一定时;系统的体积与系统中水和NaCl的总量成正比。
3.3.在、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统,该系统的状态完全确定。
4.一定量的理想气体,当热力学能与温度确定之后,则所有的状态函数也完全确定。
5.系统温度升高则一定从环境吸热,系统温度不变就不与环境换热。
6.从同一始态经不同的过程到达同一终态,则Q和W的值一般不同,Q + W 的值一般也不相同。
7.因Q P= ΔH,Q V= ΔU,所以Q P与Q V都是状态函数。
8.封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
9.对于一定量的理想气体,当温度一定时热力学能与焓的值一定,其差值也一定。
10.在下,1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。
若水蒸气可视为理想气体,那么由于过程等温,所以该过程ΔU = 0。
11.1mol,℃、的液态苯向真空蒸发为℃、的气态苯。
已知该过程的焓变为,所以此过程的Q = 。
12.1mol水在下由25℃升温至120℃,其ΔH= ∑C P,m d T。
13.因焓是温度、压力的函数,即H = f(T,p),所以在恒温、恒压下发生相变时,由于d T = 0,d p = 0,故可得ΔH = 0。
14.因Q p = ΔH,Q V = ΔU,所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W。
15.卡诺循环是可逆循环,当系统经一个卡诺循环后,不仅系统复原了,环境也会复原。
16.一个系统经历了一个无限小的过程,则此过程是可逆过程。
17.若一个过程中每一步都无限接近平衡态,则此过程一定是可逆过程。
18.若一个过程是可逆过程,则该过程中的每一步都是可逆的。
物理化学每章总结第1章 热力学第一定律及应用1.系统、环境及性质热力学中把研究的对象〔物质和空间〕称为系统,与系统密切相关的其余物质和空间称为环境。
根据系统与环境之间是否有能量交换和物质交换系统分为三类:孤立系统、封闭系统和敞开系统。
性质⎩⎨⎧容量性质强度性质2.热力学平衡态系统的各种宏观性质不随时间而变化,则称该系统处于热力学平衡态。
必须同时包括四个平衡:力平衡、热平衡、相平衡、化学平衡。
3.热与功 (1) 热与功的定义热的定义:由于系统与环境间温度差的存在而引起的能量传递形式。
以Q 表示,0>Q 表示环境向系统传热。
功的定义:由于系统与环境之间压力差的存在或其它机、电的存在引起的能量传递形式。
以W 表示。
0>W 表示环境对系统做功。
(2) 体积功与非体积功功有多种形式,通常涉及到是体积功,是系统体积变化时的功,其定义为:V p W d δe -=式中e p 表示环境的压力。
对于等外压过程 )(12e V V p W --= 对于可逆过程,因e p p =,p 为系统的压力,则有V p W V V d 21⎰-=体积功以外的其它功,如电功、外表功等叫非体积功,以W ′表示。
4.热力学能热力学能以符号U 表示,是系统的状态函数。
假设系统由状态1变化到状态2,则过程的热力学增量为 12U U U -=∆对于一定量的系统,热力学能是任意两个独立变量的状态函数,即 ),(V T f U = 则其全微分为V V U T T U U TVd d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=对一定量的理想气体,则有0=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂TV U 或 U =f 〔T 〕 即一定量纯态理想气体的热力学能只是温度的单值函数。
5.热力学第一定律及数学表达式 (1) 热力学第一定律的经典描述① 能量可以从一种形式转变为另一种形式,但在转化和传递过程中数量不变。
② “不供应能量而可连续不断做功的机器称为第一类永动机,第一类永动机是不可能存在的。
物理化学第一章习题及答案15,测得的QV,当298K SO2(g)氧化为SO3(g)时,m =-141.75 kJ·mol,并计算了该反应的Qp,m16、由下列化合物?CHm会计算吗?FHM(1)(COOH)2(2)C6H 5NH 2(3)CS2(L)17,将20dm3高压釜填充290千帕、100千帕氢气,加热后,将H2压力升至500千帕。
假设H2为理想气体,计算过程的:(1)q;(2)H2最终状态的温度18,1摩尔单原子分子理想气体b,通过可逆过程从300千帕,100.0千帕达到最终状态,压力为200.0千帕,q = 1000.0 j为过程,δh = 2078.5j(1)计算最终状态的温度、体积和W,δU(2)假设气体首先经历等压可逆过程,然后通过等温可逆过程达到最终状态,这个过程的Q,W,δU,δH是什么?19.CV,m=3/2R,初始状态202.6千帕,1摩尔单原子分子的理想气体11.2立方米通过p/T = C(常数)的可逆过程压缩到最终状态,压力405.2千帕计算:(1)最终体积和温度;(2)δU和δh;(3)工作完成情况8,综合题1,工业用乙炔火焰切割金属,请计算乙炔与压缩空气混合燃烧时的最高火焰温度。
将环境温度设置为25℃,压力设置为100千帕。
空气中氮与氧的比例是4: 125C的数据如下:物质△ fhm (kj mol) CP,m(J mol K)CO2(g)-393.51 37.1 H2O(g)-241.82 33.58 C2 H2(g)226.7 43.93 N2(g)0 29.122,乙烯制冷压缩机的入口条件为-101℃,1.196×10Pa,出口压力为19.25×10Pa(1)等温可逆压缩;(2)绝热可逆压缩(γ = 1.3)计算在上述两个过程中每压缩1磅乙烯所消耗的功3.在298K时,1摩尔的一氧化碳与0.5摩尔的氧气按照下式反应:一氧化碳+1/2 O2 = =二氧化碳生成1摩尔二氧化碳。