人类经验总结: “功可以自发地全部变为热,但热不可 能全部变为功,而不留任何其它变化”。 一切自发过程都是不可逆过程,而且 他们的不可逆性均可归结为热功转换过 程的不可逆性,因此,他们的方向性都可用 热功转化过程的方向性来表达。 山东耀工大骨 6 七合>儿第二定律卡诺定理熵熵变计算自由能热力学关系4G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 6 人类经验总结: “功可以自发地全部变为热,但热不可 能全部变为功,而不留任何其它变化”。 一切自发过程都是不可逆过程, 而且 他们的不可逆性均可归结为热功转换过 程的不可逆性,因此,他们的方向性都可用 热功转化过程的方向性来表达
自发变化的共同特征一不可逆性 任何自发变化 的逆过程是不能自动进行的。例如: (1)焦耳热功当量中功自动转变成热; (2)气体向真空膨胀; (3)热量从高温物体传入低温物体; (4)浓度不等的溶液混合均匀; (⑤)锌片与硫酸铜的置换反应等, 它们的逆过程都不能自动进行。当借助外力,体系 恢复原状后,会给环境留下不可磨灭的影响。 山东理工大学 之合>】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 7 自发变化的共同特征—不可逆性 任何自发变化 的逆过程是不能自动进行的。例如: (1)焦耳热功当量中功自动转变成热; (2)气体向真空膨胀; (3)热量从高温物体传入低温物体; (4)浓度不等的溶液混合均匀; (5)锌片与硫酸铜的置换反应等, 它们的逆过程都不能自动进行。当借助外力,体系 恢复原状后,会给环境留下不可磨灭的影响
热力学第二定律的提出 19世纪初,资本主义工业生产已经很发达,迫切需要解决动 力问题。当时人们已经认识到能量守恒原理,试图制造第一类 永动机已宣告失败,然而人们也认识到能量是可以转换的。于 是,人们就想到空气和大海都含有大量的能量,应该是取之不 尽的。有人计算若从大海中取热做功,使大海温度下降1℃, 其能量可供全世界使用100年.。于是人们围绕这一设想,设 计种种机器,结果都失败了。这个问题的实质可归结为热只能 从高温物体自动传向低温物体,没有温差就取不出热来(即从 单一热源吸热)。 山东望王大学 8 在合>1 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 8 热力学第二定律的提出 19世纪初,资本主义工业生产已经很发达,迫切需要解决动 力问题。当时人们已经认识到能量守恒原理,试图制造第一类 永动机已宣告失败,然而人们也认识到能量是可以转换的。于 是,人们就想到空气和大海都含有大量的能量,应该是取之不 尽的。有人计算若从大海中取热做功,使大海温度下降1℃, 其能量可供全世界使用100年.。于是人们围绕这一设想,设 计种种机器,结果都失败了。这个问题的实质可归结为热只能 从高温物体自动传向低温物体,没有温差就取不出热来(即从 单一热源吸热)
二、热力学第二定律的经典表述 Kelvin&Plank,总结这一教训来表述热力学第二定律: “不可能造成这样一种机器,这种机器能够循 环不新地工作,它仅仅从单一热源吸熟变为功 而没有任何其它变化。”上述这种机器称为第二类永 动机。 热力学第二定律的经典叙述可简化为: “第二类永动机是不可能造成的。{ 》 Clausius的表述为: 《不可能把熟从低温物体传到高温物体而不引 起其它变化。” 山东碧工大学 之合>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 9 二、热力学第二定律的经典表述 Kelvin & Plank总结这一教训来表述热力学第二定律: “不可能造成这样一种机器,这种机器能够循 环不断地工作,它仅仅从单一热源吸热变为功 而没有任何其它变化。”上述这种机器称为第二类永 动机。 热力学第二定律的经典叙述可简化为: “第二类永动机是不可能造成的。” Clausius的表述为: “不可能把热从低温物体传到高温物体而不引 起其它变化
强调说明: 1.所谓第二类永动机,它是符合能量守恒原理的,即 从第一定律的角度看,它是存在的,它的不存在是 失败教训的总结。 2.关于“不能从单一热源吸热变为功,而没有任何其 它变化”这句话必须完整理解,否则就不符合事实。 例如理想气体定温膨胀△U=O,Q二W,就是从环境中吸热全部 变为功,但体积变大了,压力变小了。 3.“第二类永动机不可能造成”可用来判断过程的方向。 热力学第二定律的提出是起源于热功转化的研究,寻找 相应的热力学函数需从进一步分析热功转化入手(热机效率)。 山东耀工大学 10 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 10 强调说明: 1.所谓第二类永动机,它是符合能量守恒原理的,即 从第一定律的角度看,它是存在的,它的不存在是 失败教训的总结。 2.关于“不能从单一热源吸热变为功,而没有任何其 它变化”这句话必须完整理解,否则就不符合事实。 例如理想气体定温膨胀U=0, Q=-W,就是从环境中吸热全部 变为功,但体积变大了,压力变小了。 3.“第二类永动机不可能造成”可用来判断过程的方向。 热力学第二定律的提出是起源于热功转化的研究,寻找 相应的热力学函数需从进一步分析热功转化入手(热机效率)