第二定律 卡诺定理 滴变的计算 第三定律 PhyChemistry 第 员力学 自由能 热力学关系 热力学关系应用 G的计算 习题课 热力学原理
自由能 热力学关系 热力学关系应用 ΔG 的计算 习题课 第二定律 卡诺定理 熵 熵变的计算 第三定律 热力学原理PhyChemistry
§2.1热力学第二定律 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-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CS)+H20(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。 山东望工大学 第二定律卡诺定理 熵熵变计算自由能热力学关系△G计算习题课
第二定律 卡诺定理 熵 熵变计算 自由能 热力学关系 G计算 习题课 山东理工大学 2 §2.1 热力学第二定律 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-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” Spontaneous process 这些变化过程的决定因素是什么？ 如： 方向 限度 决定因素 热：高温→低温 温度均匀 温度 电流： 高电势→低电势 电势相同 电势 气体：高压→低压 压力相同 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。 山东碧工大学 第二定律卡诺定理 熵 嫡变计算自由能热力学关系△G计算 习题课
第二定律 卡诺定理 熵 熵变计算 自由能 热力学关系 G计算 习题课 山东理工大学 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” Spontaneous process 。 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
一、自发过程的共同特征 1.理想气体自由膨胀： 要使系统恢复原状， O=-W=△U=△H=0,△>0 可经定温压缩过程 ()T△U=0,△H=0,2=-W≠0， 空 膨胀 压缩 P2V2T PpVpT 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D能否全部转化为功W而不引起任何 其它变化？ 山东望工大学 4 合4D1 第二定律卡诺定理熵 嫡变计算自由能热力学关系△G计算习题课
第二定律 卡诺定理 熵 熵变计算 自由能 热力学关系 G计算 习题课 山东理工大学 4 一、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2 Q'-Q2+W Q-W 冷冻机 传热22 做功|W 吸热22 低温热源了 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？ 山东塑工大学 5 合>第二定律卡诺定理 熵 熵变计算自由能热力学关系△G计算习题课
第二定律 卡诺定理 熵 熵变计算 自由能 热力学关系 G计算 习题课 山东理工大学 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Q2 吸热Q2 做功|W| Q’=Q2+W Q=|W|