Willarg Gibbs 18391903 G=H-S 第宄节言布斯能和玄姆筮能 全国高等医药教材建设委员会 卫生部规划教材物理化学第6板
Willarg Gibbs 1839-1903 G=H-TS 第九节 吉布斯能和亥姆霍兹能
为什么要定义新函数 热力学第一定律导出了内能这个状态函数,为了处理热化 学中的问题,又定义了焓。 热力学第二定律导出了熵这个状态函数,但用熵作为判据 时,体系必须是孤立系统,也就是说必须同时考虑系统和环 境的熵变,这很不方便。 通常反应总是在等温、等压或等温、等容条件下进行,有 必要引入新的热力学函数,利用体系自身状态函数的变化, 来判断自发变化的方向和限度。 选人氏卫版融
为什么要定义新函数 ➢ 热力学第一定律导出了内能这个状态函数，为了处理热化 学中的问题，又定义了焓。 ➢ 热力学第二定律导出了熵这个状态函数，但用熵作为判据 时，体系必须是孤立系统，也就是说必须同时考虑系统和环 境的熵变，这很不方便。 ➢ 通常反应总是在等温、等压或等温、等容条件下进行，有 必要引入新的热力学函数，利用体系自身状态函数的变化， 来判断自发变化的方向和限度
热力学第一、第二定律联合表达式 热力学第一定律Q=WU-8W 热力学第二定律dS≥ δQ 合并二式得 T环dS≥8O 环 TdS-U≥-8W 式中,不等号表示不可逆过程,等号表示可逆过程。 热力学第一定律、第二定律的联合表达式,可应 用于封闭系统的任何过程。 选人氏卫版融
一、热力学第一、第二定律联合表达式 d Q S T 热力学第二定律 热力学第一定律 Q dU W = − T dS dU W 环 − − 合并二式得： T环dS Q 式中，不等号表示不可逆过程，等号表示可逆过程。 热力学第一定律、第二定律的联合表达式，可应 用于封闭系统的任何过程
玄姆霍鸢能( Helmholtz energy TwdS-dU≥-6W 若在等温亲件下,7为常数,T=T2T环 (U-dTS)≥-0W 令F≡U-TS F称为亥姆霍兹能( Helmholtz energy)或功函( work function) 为广度性质的状态函数。 -d(F)r≥-8W 式中,可逆过程用等号,不可逆过程用大于号 选人氏卫版融
− − − ( ) dU dTS W 若在等温条件下，T为常数，T1=T2=T环 ( )T − − d F W 令 F U TS − F称为亥姆霍兹能(Helmholtz energy)或功函（work function） ， 为广度性质的状态函数。 二、亥姆霍兹能(Helmholtz energy) T dS dU W 环 − − 式中，可逆过程用等号，不可逆过程用大于号
亥霍鸢能 在封闭系统的等温过程中,存在 F≥-W或-(△Fx≥-W 物理意义:封闭系统在等温条件下系统亥姆霍兹能减少,等于 可逆过程系统所作的最大功,这就是将F也称作功函的原因 若是不可逆过程,系统亥姆赫兹能的减少恒大于不可逆过程的 功。 理解提示:F是状态函数,只要状态一定,其值就一定,而不 在乎是否发生的是等温还是可逆过程。只是在等温可逆过程中, 系统所作的最大功(-W才等于亥姆霍兹能的減少F 选人氏卫版融
− − dF W ( ) 或 − − F W T 在封闭系统的等温过程中，存在 物理意义：封闭系统在等温条件下系统亥姆霍兹能减少，等于 可逆过程系统所作的最大功，这就是将F也称作功函的原因。 若是不可逆过程，系统亥姆赫兹能的减少恒大于不可逆过程的 功。 理解提示：F是状态函数，只要状态一定，其值就一定，而不 在乎是否发生的是等温还是可逆过程。只是在等温可逆过程中, 系统所作的最大功（－W)才等于亥姆霍兹能的减少△F. 二、亥姆霍兹能