第二章热力学第二定律自发过程共同特征热力学第二定律卡诺定理普造态等数育十一 国求做城划雅材嫡的概念嫡变的计算物理化学简明教程炳的物理意义吉布斯函数G(第四版)热力学关系式服印不器英正带保州水等装△G的计算非平衡态热力学商等教商出版社高等教育出版社高等教育电子音像出版社
熵变的计算 熵的物理意义 吉布斯函数G 热力学关系式 熵的概念 热力学第二定律 ΔG的计算 非平衡态热力学 自发过程共同特征 卡诺定理 高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
$ 2.1自发过程的共同特征在一定条件下,一化学变化或物理变化能不能自动发生?能进行到什么程度?这就是过程的方向、限度问题历史上曾有人试图用第一定律中的状态函数UH来判断过程的方向,其中比较著名的是“Thomson一Berthelot 规则”。其结论:凡是放热反应都能自动进行:而吸热反应均不能自动进行但研究结果发现,不少吸热反应仍能自动进行。高温下的水煤气反应C(s)+H,O(g)→>CO(g)+H2(g)就是一力学第一定律只能告诉人们一化学反应的能量效应,但不能解决化学变化的方向和限度问题2返回且录退出第二章热力学第二定律
第二章 热力学第二定律 返回目录 退出 2 §2.1 自发过程的共同特征 在一定条件下,一化学变化或物理变化能不能自 动发生? 能进行到什么程度? 这就是过程的方向、 限度问题。 历史上曾有人试图用第一定律中的状态函数U、 H来判断过程的方向,其中比较著名的是 “Thomson- Berthelot 规则” 。其结论:凡是放热 反应都能自动进行;而吸热反应均不能自动进行。 但研究结果发现,不少吸热反应仍能自动进行。高 温下的水煤气反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)就 是一例热。力学第一定律只能告诉人们一化学反应的能 量效应,但不能解决化学变化的方向和限度问题
人类经验说明:自然界中一切变化都是有方向和限度的,且是自动发生的,称为“自发过程这些变化过程的决定因素是什么?决定因素方向限度如:热:温度温度均匀高温→低温电势电流:电势相同高电势→低电势压力气体:高压一→低压压力相同那么决定一切自发过程的方向和限度的共同因素是什么?这个共同因素既然能判断一切自发过程的方向和限度,自然也能判断化学反应的方向和限度。3退出返回且录第二草热力学第二定律
第二章 热力学第二定律 返回目录 退出 3 人类经验说明:自然界中一切变化都是有方向 和限度的,且是自动发生的,称为“自发过程” 如: 方向 限度 热: 高温低温 温度均匀 电流:高电势低电势 电势相同 气体:高压低压 压力相同 这些变化过程的决定因素是什么? 决定因素 温度 电势 压力 那么决定一切自发过程的方向和限度的共同因 素是什么?这个共同因素既然能判断一切自发过程 的方向和限度,自然也能判断化学反应的方向和限 度
自发过程的共同特征1. 理想气体自由膨胀:O=W=△U=△H-0,△V>0要使系统恢复原状,可经定温压缩过程()r △U-0, △H-0, O=W+0,真空膨胀压缩P2 V Tp,ViTPIVIT结果环境失去功W,得到热O,环境是否能恢复原状,决定于热O能否全部转化为功W而不引起任何其它变化 ?退出返回且录第二草热力学第二定律
第二章 热力学第二定律 返回目录 退出 4 自发过程的共同特征 1. 理想气体自由膨胀: Q=W=U=H=0, V>0 结果环境失去功W,得到热Q,环境是否能恢 复原状,决定于热Q能否全部转化为功W而不引起 任何其它变化 ? 要使系统恢复原状,可经定温压缩过程 真 空 p1 V1 T p2 V2 T p1 V1 T ( )T U=0, H=0, Q=W0, 膨胀 压缩
2.热由高温物体传向低温物体高温热源TQ'=Q,+WQ=W?传热Q冷冻机做功W吸热Q低温热源T冷冻机做功后,系统(两个热源)恢复原状,结果环境失去功W,得到热O,环境是否能恢复原状,决定于热O能否全部转化为功W而不引起任何其它变化?5退出返回且录第二草热力学第二定律
第二章 热力学第二定律 返回目录 退出 5 2. 热由高温物体传向低温物体: 冷冻机做功后,系统(两个热源)恢复原状,. 结果环境失去功W,得到热Q,环境是否能 恢复原状,决定于热Q能否全部转化为功W而不 引起任何其它变化 ? 低温热源T1 高温热源T2 传热Q1 吸热Q1 做功W Q´=Q1+W Q=W? 冷冻机