③ 化学与化工学院 30绪论 热力学第一定律回顾 热力学第一定律: 能量守恒原理 推而广之:物质不灭定律 第一定律揭示出: 世界的第一性是物质的,能量是守恒
Chemistry & Chemical Engineering 化学与化工学院 3.0绪论 热力学第一定律回顾 热力学第一定律: 能量守恒原理 推而广之: 物质不灭定律 第一定律揭示出: 世界的第一性是物质的,能量是守恒
③ 化学与化工学院 世界处于永恒的运动变化之中 地壳: 沧海桑田 人生: 生老病死 植物: 花开花落 气象: 风雨雷电 万事万物变化的规律是什么? (热力学第一定理不能回答)
Chemistry & Chemical Engineering 化学与化工学院 世界处于永恒的运动变化之中: 地壳: 沧海桑田 人生: 生老病死 植物: 花开花落 气象: 风雨雷电 万事万物变化的规律是什么? (热力学第一定理不能回答)
③ 化学与化工学院 从热力学第一定理出发追根索源 能量转化守恒定律(热力学第一定律)的提出,根本上宣布 第一类永动机是不能造出的,它只说明了能量的守恒与转化及 在转化过程中各种能量之间的相互关系,但不违背热力学第 定律的过程是否就能发生呢?(同学们可以举很多实例!) 热力学第一定律(热化学)告诉我们,在一定温度下, 化学反应H2和O2变成H2O的过程的能量变化可用△U(或 △H)来表示。 但热力学第一定律不能告诉我们: 什么条件下,H2和O2能自发地变成H2O;什么条件下, H2O自发地变成H2和O2:(不违背热力学第一定理)以及反应 能进行到什么程度?也就是说热力学第一定理不能指出变化的 方向和限度!!!
Chemistry & Chemical Engineering 化学与化工学院 能量转化守恒定律(热力学第一定律)的提出,根本上宣布 第一类永动机是不能造出的,它只说明了能量的守恒与转化及 在转化过程中各种能量之间的相互关系, 但不违背热力学第一 定律的过程是否就能发生呢?(同学们可以举很多实例!) 从热力学第一定理出发追根索源 热力学第一定律(热化学)告诉我们,在一定温度下, 化学反应 H2 和 O2 变成 H2O 的过程的能量变化可用U(或 H)来表示。 但热力学第一定律不能告诉我们: 什么条件下,H2 和 O2 能自发地变成 H2O;什么条件下, H2O 自发地变成H2 和 O2;(不违背热力学第一定理)以及反应 能进行到什么程度?也就是说热力学第一定理不能指出变化的 方向和限度!!!
③ 化学与化工学院 大家都知道在自然界中存在许许多多朝一定方向自发 进行的自然过程,即在一定条件无需人为地施加任何外力 就能自动发生的过程。 例如: 1)水从高处流向低处,直至水面的高度相同。 (2)气体自动地从高压区流向低压区,直至压力相等。 (3)两个温度不同的金属棒接触,热自动的从高温棒传向低 温棒,直到温度相同。 (4)浓度不均的溶液体系会自动地变成浓度均匀一致等等。 推论: 切自发过程都是有方向性的,人类经验没有 发现哪一个自发过程可以自动地回复原状
Chemistry & Chemical Engineering 化学与化工学院 大家都知道在自然界中存在许许多多朝一定方向自发 进行的自然过程,即在一定条件无需人为地施加任何外力 就能自动发生的过程。 例如: (1) 水从高处流向低处,直至水面的高度相同。 (2) 气体自动地从高压区流向低压区,直至压力相等。 (3) 两个温度不同的金属棒接触,热自动的从高温棒传向低 温棒,直到温度相同。 (4) 浓度不均的溶液体系会自动地变成浓度均匀一致等等。 推论: 一切自发过程都是有方向性的,人类经验没有 发现哪一个自发过程可以自动地回复原状
③ 化学与化工学院 究竟是什么因素决定了自发过程的方向和限度呢?从表面 上看,各种不同的过程有着不同的决定因素,例如: i)决定热量流动方向的因素是温度T; i)决定气体流动方向的是压力P; i)决定电流方向的是电位v; iv)而决定化学过程和限度的因素是什么呢? 有必要找出一个决定一切自发过程的方向和限度的共同因 素;这个共同因素能决定一切自发过程的方向和限度(包括 决定化学过程的方向和限度);这个共同的因素究竟是什么 就是热力学第二定律所要解决的中心问题
Chemistry & Chemical Engineering 化学与化工学院 究竟是什么因素决定了自发过程的方向和限度呢?从表面 上看,各种不同的过程有着不同的决定因素,例如: i)决定热量流动方向的因素是温度T; ii)决定气体流动方向的是压力P; iii)决定电流方向的是电位V; iv)而决定化学过程和限度的因素是什么呢? ● 有必要找出一个决定一切自发过程的方向和限度的共同因 素;这个共同因素能决定一切自发过程的方向和限度(包括 决定化学过程的方向和限度);这个共同的因素究竟是什么, 就是热力学第二定律所要解决的中心问题