体积功

把热力学第一定律中的功分解成体积功<font>W</font> _{<font>体</font>} <font>(</font> <font>即由于体系体积变化而引起的功</font> <font>)</font> <font>和非体积功</font> <font>W</font> <font>′</font> <font>(</font> <font>除体积功以外的其它所有的功，如电功等</font> <font>)</font> <font>。对于一般的化学反应，不存在非体积功</font> <font>(W</font> <font>′</font> <font>)</font> <font>。这时</font> <font>：</font>

<font>Δ</font> <font>U=Q-W</font> _{<font>体</font> <font><font> </font> </font>}

<font>W</font> _{<font>体</font>} <font>=p</font> _{<font>外</font>} <font>(V</font> _{<font>2</font>} <font>-V</font> _{<font>1</font>} <font>)=p</font> _{<font>外</font>} <font>Δ</font> <font>V<font> </font> </font>

<font>式中</font> <font>p</font> _{<font>外</font>} <font>——恒定外压，</font> <font>kPa</font> <font>；</font>

<font>Δ</font> <font>V</font> <font>——体系体积变化，</font> <font>L</font> <font>；</font>

<font>W</font> _{<font>体</font>} <font>——体系反抗外压所做的功，</font> <font>J(1 kPa</font> <font>·</font> <font>L=1 J)</font> <font>。</font>

<font>对于恒压化学反应</font> <font>(</font> <font>一般在敞口容器中进行的反应可看成是恒压反应</font> <font>)</font> <font>来说，反应开始的压力等于终了的压力且等于外压</font> <font>(p</font> _{<font>始</font>} <font>=p</font> _{<font>终</font>} <font>=p</font> _{<font>外</font>} <font>=p)</font> <font>，则</font>

<font>W</font> _{<font>体</font>} <font>=p</font> <font>Δ</font> <font>V<font> </font> </font>

<font>对于有气体参加的恒温</font> <font>(T</font> _{<font>始</font>} <font>=T</font> _{<font>终</font>} <font>＝</font> <font>T)</font> <font>恒压化学反应来说，若忽略反应中液体和固体体积的变化，并把气体看成是理想气体，则</font>

<font>W</font> _{<font>体</font>} <font>≈</font> <font>p</font> <font>［</font> <font>V</font> _{<font>产</font>} <font>(g)- V</font> _{<font>反</font>} <font>(g)</font> <font>］</font>

<font>_{<img height="51" src="http://img.dxycdn.com/trademd/upload/asset/meeting/2013/11/14/A1384410384.gif" width="188" />} </font>

<font>＝［</font> <font>n</font> _{<font>产</font>} <font>(g)- n</font> _{<font>反</font>} <font>(g)</font> <font>］</font> <font>RT</font>

<font>W</font> _{<font>体</font>} <font>＝Δ</font> <font>n</font> _{<font>g</font>} <font>RT<font> </font> </font>

<font>式中Δ</font> <font>n</font> _{<font>g</font>} <font>——反应式中气体物质计量系数的变化；</font>

<font>R</font> <font>——气体常数</font> <font>(R=8.314 J</font> <font>·</font> <font>mol</font> ^{<font>-1</font>} <font>·</font> <font>K</font> ^{<font>-1</font>} <font>)</font> <font>；</font>

<font>T</font> <font>——绝对温度，</font> <font>K</font> <font>；</font>

<font>W</font> _{<font>体</font>} <font>——体积功，</font> <font>J</font> <font>·</font> <font>mol</font> ^{<font>-1</font>} <font>。</font>