之金圆高等医药教材建设要员会 卫生部规划教材物狸化学第6版 第八节翥加学第三定疒与舰定熵
lnT Cp,m ST 第八节 热力学第三定律与规定熵
热力学第三定律 △S=S,-S 26Q T √自然界中发生的自发变化都是不可逆的,所以Q不容易得到。 √熵是状态函数 √热力学第三定律: 在0K时,任何纯物质完整晶体(只有一种排列方式) 的熵值等于零。 s=khnQ=0 Q 熵的物理意义:熵是混乱度的度量,在温度为0K时,物质由 气-液-固态,有序性将增加至最大,因此熵值最小 人氏卫版
一、热力学第三定律 ✓热力学第三定律: “在0 K时,任何纯物质完整晶体(只有一种排列方式) 的熵值等于零。” 熵的物理意义:熵是混乱度的度量,在温度为0K时,物质由 气---液----固态,有序性将增加至最大,因此熵值最小。 2 r 2 1 1 ( ) Q S S S T = − = ✓熵是状态函数 ✓自然界中发生的自发变化都是不可逆的,所以Qr不容易得到。 S = k ln = 0 =1
、热力学第三定律 纯物质的非完整晶体: 举例(1) 举例(2 CO或NO0K有两种排列方式:;光气有三种排列方式 C=O 0C 每个分子 CIC CI cl 每摩尔分子g=2 2.=3 OK.m kIn Q2=RIn2(J K) 残余熵( residual entropy) 0K, =kIn=Rn3(J·K 人氏卫版
-1 0K, ln ln2(J K ) S k R m = = 纯物质的非完整晶体: 举例(1) CO或NO(0K)有两种排列方式: C O O C 每个分子 i = 2 L = 2 每摩尔分子 残余熵(residual entropy) L = 3 i = 3 -1 0K, ln ln3(J K ) S k R m = = 一、热力学第三定律 举例(2) 光气有三种排列方式
规定值( (conventionalentropy)。 规定在0K时完整晶体的熵值为零,从0K到温度T进行积分 这样求得的熵值称为规定熵。若0K到T之间有相变,则分段积分 ds=(cn /T)dT (变温过程无相变) T Sr=So+(Cp/t)dT InT diNt 阴影下的面积,就是所要 求的该物质的规定熵。 人氏卫版
二、规定熵值(conventional entropy) 规定在0K时完整晶体的熵值为零,从0K到温度T进行积分, 这样求得的熵值称为规定熵。若0K到T之间有相变,则分段积分。 d ( / )d S C T T = p 0 0 ( / )d T S S C T T T = + p 0 ln T = C d T P lnT Cp ST (变温过程无相变) 阴影下的面积,就是所要 求的该物质的规定熵
三、规定熵值 GOC 值 变温过程有相变的规定熵计算(分段) 固体一固体—A>液体—A液体 1=OK T=T 气体—A气体 T=Tb 熔点 沸点 Sr=△S1+△Sr+△S2+△S+△S rCp画)T △H +[以:)dT T T △H 固态液态气态 p(气) tdT 人氏卫版
1 2 3 M V S S S S S ⎯⎯→ ⎯⎯⎯→ ⎯⎯→ ⎯⎯→ ⎯⎯→ 固体 固体 液体 液体 气体 气体 T=0K T=Tf T=Tb T=Tf T=Tb T S S S S S S T f V = + + + + 1 2 3 ( ( 0 ( ) f B f b T T p f p T f T V p T b C H C dT dT T T T H C dT T T = + + + + 固) 液) 气 二、规定熵值 变温过程有相变的规定熵计算(分段)