反应热与温度的关系―基尔戈夫方程
热辐射基尔霍夫定律
热辐射基尔霍夫定律热辐射基尔霍夫定律热辐射基尔霍夫定律是描述物体在任意温度下发出的热辐射的规律，它是热辐射理论中的基本定律之一。
本文将从以下几个方面详细介绍热辐射基尔霍夫定律。
一、基尔霍夫定律的概念基尔霍夫定律是指在任意温度下，物体发出的热辐射功率与其表面积、温度和发射率有关。
具体来说，一个黑体在单位时间内向所有方向发出的总辐射功率等于其表面积与斯特藩-玻尔兹曼常数和温度的四次方之积相乘。
而对于非黑体来说，它们所发出的辐射功率则等于其表面积、温度和发射率三者之积相乘。
二、黑体和非黑体在讨论基尔霍夫定律时，需要先了解黑体和非黑体的概念。
所谓黑体是指能够完全吸收所有入射光线并将其全部转化为热能并且不会反射或透过任何光线的物体。
而非黑体则是指不能完全吸收所有入射光线并且会反射或透过一部分光线的物体。
三、斯特藩-玻尔兹曼常数斯特藩-玻尔兹曼常数是热辐射理论中的重要常数之一，它的值约为5.67×10^-8 W/(m^2·K^4)。
这个常数描述了热辐射功率与温度之间的关系，即一个黑体在温度为T时向所有方向发出的单位面积辐射功率为σT^4。
这个公式也被称为斯特藩-玻尔兹曼定律。
四、基尔霍夫定律的应用基尔霍夫定律在工程技术中有着广泛的应用。
例如，在太阳能电池板设计中，需要考虑电池板表面对太阳辐射能量的吸收和转换效率，而基尔霍夫定律可以用来计算电池板表面向外散发出去的热辐射功率。
此外，在红外测温技术中，也可以利用基尔霍夫定律来计算被测物体表面所发出的红外辐射功率，从而得到物体的表面温度。
五、结语总之，热辐射基尔霍夫定律是热辐射理论中的重要定律之一，它描述了物体在任意温度下发出的热辐射功率与其表面积、温度和发射率之间的关系。
在工程技术中，基尔霍夫定律有着广泛的应用，例如在太阳能电池板设计和红外测温技术中。
1-10反应焓与温度的关系
H2O(g)
C2H5OH(g) HCl(g)
－241.84
－235.3 －92.31
30.00 +10.71×10-3(T / K)
19.07 +212.7×10-3(T / K) 26.53 +4.62×10-3(T / K)
2012-6-23
5
解：r Hm (298K)
= － f Hm (C2H5OH , g , 298K) － f Hm (HCl , g , 298K)
B
2012-6-23
2
例 17( P35)试求反应H 2 ( g ) 1
1 2
O2 ( g ) H 2O( g )
在673K时的标准摩尔反应焓。
解：此题注意H 2O : 298 673K 有聚集态变化
应考虑（1）相变焓 （2）聚集态变化导致热容突变 所以有相变的过程中应分段计算。
H 3
673
373
C p ,m ( H 2O, g )dT
rH m (298K ) f H m ( H 2O, l , 298K ) 查表 Vap H m
H 2O (l ,373K ) H 2
1 rH m (298 K ) 298 K H 2 ( g ) O2 ( g ) H 2O (l , 298 K ) 2
1 2
O2 ( g ) H 2O (l , 298 K )
3
rH m ( 298 K )
rH m (673K ) H1 rH m (298K ) H 2 Vap H m H3
H1
298
基尔霍夫热辐射定律
基尔霍夫热辐射定律基尔霍夫热辐射定律是物理学家汉斯·基尔霍夫（Hans Heinrich Guglielmo Julius Eberhard Kirlhoffs）提出的一个定律，用于表示物体的温度对其发射的辐射的影响。
它是热辐射和物理学领域中最重要的定律之一，也是热辐射技术应用中最基本的理论基础。
一、定义基尔霍夫热辐射定律是一种定律，它表明物体的温度越高，它发射的热辐射就越强。
它的表达式如下：P = σT^4其中，P代表物体的发射热辐射，σ代表 Stefan-Boltzmann 常数，T代表物体的温度，温度以摄氏度表示。
二、实际应用基尔霍夫热辐射定律在日常生活中有着广泛的应用，如：1. 热水器：热水器的工作原理就是基尔霍夫热辐射定律，热水器将外界空气转换为热量，这是通过热辐射来实现的。
当温度较高时，热水器发出的热辐射越强，热量转换也就越快。
2. 热水器：热水器的工作原理也是基尔霍夫热辐射定律，它将外界的空气转换为热量，这是通过热辐射来实现的。
当温度较高时，热水器发出的热辐射越强，热量转换也就越快。
3. 太阳能：太阳能利用基尔霍夫热辐射定律，将太阳发出的热辐射转换为电能，从而提供可再生能源。
4. 热电池：热电池也是利用基尔霍夫热辐射定律，将外界温度差转换为电能，热电池可以将外界温度差转换成电能。
三、基尔霍夫定律在太空航行中的应用由于宇宙空间中温度极低，并且没有大气层，太空航行中的飞船容易受到向太空发出的热辐射的影响。
根据基尔霍夫热辐射定律，如果飞船的温度越高，则发出的热辐射就越强，从而使飞船容易被太空中的冷空气所吸收。
因此，基尔霍夫热辐射定律在太空航行中有着重要的应用。
四、总结综上所述，基尔霍夫热辐射定律是一种定律，它表明物体的温度越高，它发射的热辐射就越强。
它在日常生活中有着广泛的应用，如热水器、太阳能、热电池等，而且在太空航行中也有重要的应用。
基尔霍夫热辐射定律是热辐射技术应用中最基本的理论基础，也是热辐射和物理学领域中最重要的定律之一。
南大物理化学学习指导附练习
基础物理化学学习指导前言物理化学是研究化学中的原理和方法以及化学系统行为最一般规律和理论的学科。
物理化学课程是一门十分强调概念和逻辑的基础理论课程。
其内容丰富、结构严谨，发展速度很快，并与许多学科发生联系，互相渗透，应用范围日益扩大。
物理化学是化学化工及有关专业的一门重要的基础课程，有相对稳定的教学大纲和一定的教学基本要求，要完成学习任务，满足教学要求，关键在于掌握良好的学习方法。
物理化学课程中涉及较多的抽象概念、理论、逻辑推理、数学公式、计算，其重点在于理解和应用，而并不在于死记硬背。
物理化学中的每一章节，可以理解为讲述化学运动和变化的某一方面所遵循的规律。
物理化学也是各大专院校、科学研究单位有关学科招收硕士研究生考试的主要科目。
在学习物理化学课程中，要抓住每一章节的重点。
在学习每一章时，要明确了解这一章的主要内容是什么？要解决什么问题？采用什么方法？根据什么实验？什么定律？什么理论？得到什么结果？该结论有什么用处？公式的使用条件是什么？如此等等。
物理化学中的公式、定律，要注意数学推导只是获得结果的必要手段，而不是目的。
学习过程中不要只注意繁复的数学推导过程，而忽视了结论的使用条件以及其物理意义。
学习物理化学，要注意章节之间的联系，知道来龙去脉。
把新学到的概念、公式和已经掌握的知识联系起来。
在学习过程中要结合物理化学课程的具体内容，注意其思想方法和逻辑推理的方法。
物理化学习题是培养学生独立思考问题和解决问题的重要环节之一。
通过习题可以检查对课程内容的理解程度和加深对课程内容的理解。
物理化学习题可以锻炼学生的思维能力和表达能力，其逻辑性非常强。
对同学来说，独立思考物理化学习题，有助于开拓思路，培养独立思考和解决问题的能力。
学生可以根据所学知识和原理，对各种解题方法加以归纳和总结，并分析各种方法的特点。
这样，有利于学生对所学知识的掌握，提高学生分析问题和解决问题的能力。
如何学好物理化学，这个问题值得探讨。
中国石油大学华东物理化学课件一律2-13(课堂)
a vB aB 其中 b vB bB
c vB cB
r HΘ m (T ) r HΘ m (298K)
T 298
a bT cT 2
dT
r HΘ m (298K) a T 298K
b [T 2 (298K)2 ] C [T 3 (298K)3]
2
3
r HΘ m (T )
800 298
vBCp,m (B)dT
[46.11103
800 26.55 0.02337T 2.081106T 2 dT ]J mol1 298
14.00kJ mol1
Ⅱ. 用不定积分式求解
r
HΘ m (T)
Hm
(0)
aT
b 2
T
2
c 3
T
3
①
查表求a、b、c及
r
H
Θ m
(298K)
f HΘ m (NH3,298K) 46.11kJ mol1
② 查有关物质的Cp.m(B)，求
vBCp,m(B) a bT cT 2
a N2(g) 27.32 H2(g) 26.88 NH3(g) 27.43
b×103 6.226 4.347 33.00
c×106 －0.9502 －0.3265 －3.046
vBCp,m(B) cons.
r HΘm (T ) r HΘ m (298K)
T 298K
vBCp,m (B)dT
rHΘ m (298K) vBCp,m(B)(T 298K)
② 若Cp,m与T 的关系为
Cp,m a bT cT 2
则 vBCp,m(B) a bT cT 2
rHΘm(298K) CO(g)
基尔霍夫定律热辐射定律和绝对黑体
基尔霍夫定律、热辐射定律和绝对黑体的概念一直是热力学和热辐射领域的重要组成部分。
从简单到复杂，从浅入深地探讨这些概念，有助于我们更深入地理解热辐射现象的本质。
在本文中，我将结合基尔霍夫定律、热辐射定律和绝对黑体的概念，探讨它们在热力学和热辐射领域的应用，并共享我的个人观点和理解。
一、基尔霍夫定律基尔霍夫定律是指在任何特定的温度下，黑体对热辐射的辐射率是与其吸收率相等的定律。
这意味着一个黑体对热辐射的吸收与发射是平衡的，不会有多余的热量被吸收或者被辐射出去。
这个定律的提出，为我们理解热辐射的平衡提供了重要的理论基础。
在实际应用中，基尔霍夫定律被广泛用于热辐射能量的计算和热辐射物体的性质分析。
在太阳能利用领域，我们可以利用基尔霍夫定律来计算太阳辐射能够被光伏电池吸收的比例，从而评估太阳能电池的效率。
二、热辐射定律热辐射定律是描述热辐射能量密度与波长、温度之间关系的定律。
根据热辐射定律，我们可以得到黑体辐射能谱的表达式，即普朗克辐射定律和维恩位移定律。
这些定律为我们研究热辐射能谱提供了重要的理论支持。
在科学研究和工程应用中，热辐射定律被广泛用于光谱分析、热辐射源的特性分析以及光谱技术的应用等方面。
在红外光谱仪的设计中，我们可以根据热辐射定律来选择合适的波长范围和温度条件，以提高红外光谱仪的灵敏度和分辨率。
三、绝对黑体绝对黑体是指完全吸收所有辐射能量的物体，不产生反射和透射，并且以辐射的方式发射热能的理想物体。
绝对黑体是热辐射研究中的重要模型，它在热力学和量子力学的发展中发挥了重要作用。
绝对黑体的概念对我们理解热辐射的本质和研究热辐射现象具有重要意义。
在实际应用中，绝对黑体被广泛用于光谱辐射标定、辐射热测温和光谱辐射计量等领域。
在辐射热测温技术中，我们可以利用绝对黑体作为标定源，来确保测温设备的测量精度和准确性。
结语通过对基尔霍夫定律、热辐射定律和绝对黑体的探讨，我们可以更深入地理解热辐射现象的本质和规律。
热效应与温度的关系
热效应与温度的关系—基尔戈夫定律同一化学反应在不同温度下进行时，热效应是不同的。
例如，碳不完全燃烧生成CO 的反应，在298 K 时△H ＝－千焦；1800K 时△H ＝－千焦。
由一般热力学手册查得的生成热都是298K 的数据。
应用这些生成热数据只能得到298K 的热效应。
实际遇到的化学反应往往在其它温度下进行，尤其是冶金反应，大多数是在高温条件下发生，所以要找出热效应与温度的关系，才能算出其它温度的热效应。
一、基尔戈失定律热效应与温度的关系式是根据状态函数的特点而推得的。
以碳的不完全燃烧反应作为例子。
设T 1K 时反应C (石墨)＋21O 2＝CO 的热效应是△H T1，求T 2K 时反应的热效应△H T2。
设反应经两条不同途径实现，如下图所示。
途径I ：T 2K 下碳不完全燃烧生成CO 的反应，热效应为△H T2，途径Ⅱ：由下述三个步骤完成：（1）将原始物碳和氧，由温度T 2K 改变到T 1K,热效应分别为△H 1、△H 2dT C H T T PC ⎰=∆121 dT C H T T PO ⎰=∆122212 （2）T 1K 下碳不完全燃烧生成CO 的反应，热效应为△H T1（3）产物CO 由温度T 1K 改变到T 2K ，热效应为△H 3。
dT C H T T PCO ⎰=∆213 由于焓是状态函数，两条途径的△H 一定相等，即：△H T2＝△H 1＋△H 2十△H T1＋△H 3 ·＝dT C T T PC ⎰12＋dT C T T PO ⎰12221＋△H T1＋dT C T T PCO ⎰21＝△H T1＋dT C C C PO T T PC PCO )21({221⎰++ 式中{C pCO 一(C pC 十21C pO2)}是产物CO 的热容与原始物碳和氧的热容总和之差，称为热容差，以△Cp 表示。
如果写成通式，即：△C P ＝Σ（n △C P )产物—Σ（n △C P )原始物则：dT C H H T T p T T ⎰∆+∆=∆2112 △C P ＝△a 十△bT ＋△c T -2上式是反应热效应与温度的关系式，称为基尔戈夫(Kirchhoff)定律。
反应速率与反应温度的关系
反应速率与反应温度的关系反应速率与反应温度之间存在着密切的关系。
在化学反应中，温度是影响反应速率最主要的因素之一。
随着温度的升高，反应速率也会相应增加，这是因为温度的升高能够提供更多分子的能量，使反应物分子具有更高的动能，从而增加有效碰撞的概率。
在理解反应速率与温度关系之前，我们首先需要了解反应速率的定义。
反应速率是指单位时间内反应物消耗或产物生成的量。
可以用公式表示为：rate = ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物浓度或产物浓度的变化量，Δt表示时间的变化量。
反应速率与温度的关系可以用阿累尼乌斯方程来描述，该方程由俄国化学家阿累尼乌斯于1889年提出：k = Ae^(-Ea/RT)其中，k表示反应速率常数，A为Arrhenius常数，Ea为活化能，R 为气体常数，T为温度。
该方程表明反应速率常数k与温度T的关系是指数关系。
从阿累尼乌斯方程可以看出，随着温度的升高，指数e^(-Ea/RT)的值变大，从而导致反应速率常数k增大。
因此，反应速率随温度的增加而增加。
这种关系可以通过活化能的概念来解释。
活化能是指化学反应中需要克服的能量障碍。
在反应过程中，反应物分子需要克服活化能才能转变成产物。
而随着温度的升高，反应物分子具有更高的动能，并且能够提供更多的能量来克服活化能，从而促进反应的进行。
除了增加反应物分子的动能，温度的升高还可以改变反应物分子的空间分布。
温度的增加会导致反应物分子的平均动能增加，分子之间的碰撞频率也会增加。
这样，更多的反应物分子会以更高的速率进入反应状态，并增加反应速率。
然而，需要注意的是，在温度升高到一定程度后，反应速率并不会无限制增加。
这是因为当温度过高时，反应物分子之间的碰撞过于激烈，分子结构发生变化，分子之间的键发生断裂。
这可能会导致反应物分子分解或产生其他副产物，从而降低反应速率。
此外，反应速率与温度的关系还可以用反应速率常数的指数关系来表示。
根据阿累尼乌斯方程，当温度T为绝对温度时，反应速率常数k 与温度T的关系可以表示为：ln(k) = -Ea/RT + ln(A)通过这个关系，我们可以用实验数据来推导活化能Ea的值，进一步揭示反应速率与温度之间的关系。
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反应热与温度的关系――基尔戈夫方程有时候反应在非298K下进行，由于反应热效应Δr H是温度和压强的函数，所以不同温度的反应热有不同的数值，求非298K的反应热是必须的。
解决这个问题，正是利用ΔH是状态函
数这一性质，设计一个途径。
设定压下
即让反应物A经过一个变温过程到达298K，过程的热效应为ΔH m.1，。
接着在298K下反应，反应热为Δr H⊕m ，
生成产物B，再将B从298K变温到TK，过程热为ΔH m.2，。
据状态函数的性质，原过程的焓变等于现在三个分过程的焓变的代数和:
令（1－25）称为热容差。
所以，（1－46）
此式称为基尔戈夫（基尔霍夫）方程，是定积分式，可以用来求非298K下的反应热，最常用。
注意，在反应物和产物变温过程中，假如有相变过程，应该将相变热加进代数和中。
基尔霍夫方程另有微分式和不定积分。
接下来的问题是如何应用基尔戈夫方程。
若各C p.m不是温度的函数，或者变温区间不大，可将C p.m看成常数，则计算就比较简单。
(1-47) 【例题9】试求1千克石墨在333K和1 p⊕下与过量CO2(g)反应，完全生成CO(g)的反应热。
【解】 C(s) + CO2(g) ============>2CO(g)
查表Δ
r H⊕
m
(298) 0 393.5 -110.5 kJ/mol
Cp.m(298) 8.6 37.1 29.1 J/(K*mol)
Δr H⊕m(298) ＝－110.5*2 ＋ 395 ＝ 172.5 kJ/mol ＝
172500J/mol
ΔC p.m＝ 29.1*2 － 8.6 － 37.1 ＝ 12.5 J/(K*mol)
题目是求1千克，所以
若反应温度离298K较大，则C p不能看成常数，基尔戈夫定积分公式要复杂一些。
C p与T的函数关系式有两种
① C p.m＝a＋bT＋cT2
（1－48）
②Cp.m=a＋bT＋c’T-2
（1－49）
式中，
(1-50)
【例题10】试求下面反应在400K和1p⊕的反应热
C 2H
5
OH(g) + HCl(g) ========C
2
H
5
Cl(g) +H
2
O(g)
解：Δ
f H⊕
m
(298） -235.3 -92.3 -112.3 -241.8 kJ/mol
a 19.07 26.53 13.07 30.00
b*1E3 212.7 4.6 188.5 10.71
c*1E6 -108.6 1.09 -71.94 0.33
Δr H⊕m= -112.3-241.8+235.3+92.3 = -26.5kJ/mol = -26500 J/mol Δa =13.07+30－19.07－26.53=－2.53
Δb=(188.5+10.71－212.7－4.6)*1E-3 = －18.1E-3
Δc=( －71.94+.33+108.6－1.09)*1E-6 = 35.9E-6
所以Δr H⊕m（400K）= －26500 － 2.53(400－298) －
(18.1E-3)/2(4002－2982) + (35.9E-6)/3(4003-2983) = －26950 J/mol
【例题11】试求下面反应在773K和1p⊕时的反应热
1/2N
2(g) + 3/2H
2
(g) =======NH
3
(g)
Δf H⊕m（298） 0 0 -46.19 kJ/mol
a 28.58 27.28 29.75
b*1E3 3.76 3.26 25.10
c’*1E-5 -0.5 0.5 -1.55
用第二个公式
Δr H⊕m（773K）= －46190 ＋[(29.75 －0.5*28.58－
1.5*27.28)(773 －298)] + [0.5(25.1－0.5*3.76 －
1.5*3.26)E-3(7732－2982)]
－ [ (－1.55 +0.5*0.5 －1.5*0.5)E5(1/773 － 1/298) =－ 54.04 KJ/mol。