第二章热力学第二定律 热力学第二定律主要解决的问题: 化学变化过程中进行的方向和限度 主要内容: 1)第二定律表述,判断方向及限度的熵S 2)状态函数F,G及热力学基本关系式
1 第二章 热力学第二定律 热力学第二定律主要解决的问题: 化学变化过程中进行的方向和限度 主要内容: 1)第二定律表述,判断方向及限度的熵 S 2)状态函数 F,G 及热力学基本关系式
§2.1自发变化的共同特征一一不可逆性 1.共同特征 一切自发变化都有一定的变化方向,并 且都不会自动逆向进行的 自发变化:能自动发生的变化,既无需外力 (环境)对体系做功,就可以发生的变化。 简称:自发变化,是热力学的不可逆过程。 2
2 §2.1 自发变化的共同特征——不可逆性 1. 共同特征 一切自发变化都有一定的变化方向,并 且都不会自动逆向进行的 自发变化:能自动发生的变化,既无需外力 (环境)对体系做功,就可以发生的变化。 简称:自发变化,是热力学的不可逆过程
例1:水,一般由高处流到低处 例2:气体,由高压流向低压 例3:Zn+Cu2+(a=1)→Zn2+(a=1)+Cu a)298K,P发生反应,放热Q,=216.73KJ b)若复原,可逆电池中实现,E 即电解 W2=212.13KJ,Q2=4.6KJ 2.自发变化的方向和限度 任何自发变化总是自动趋向平衡态,而其逆 过程不会自动发生,要使逆过程进行,则需 外力作用,引起其他变化
3 例 1:水,一般由高处流到低处 例 2:气体,由高压流向低压 例 3:Zn + Cu2+ (a=1) → Zn2 + (a=1) + Cu a)298K, Pθ发生反应,放热 Q1 =216.73KJ b)若复原,可逆电池中实现,即电解 W2 =212.13KJ,Q2 =4.6KJ 2. 自发变化的方向和限度 任何自发变化总是自动趋向平衡态,而其逆 过程不会自动发生,要使逆过程进行,则需 外力作用,引起其他变化
方向:指最终的去向 限度:平衡态为止 自发过程是热力学不可逆的: 指自发变化后,不可能使体系和环境都 恢复到原来的状态,而不留下任何影响
4 方向:指最终的去向 限度:平衡态 为止 自发过程是热力学不可逆的: 指自发变化后,不可能使体系和环境都 恢复到原来的状态,而不留下任何影响
§2.2热力学第二定律 l.开尔文(Kelvin)说法 “不可能从单一热源取热使之完全变为功, 而不发生其它变化” “第二类永动机使不可能造成的” 第一类永动机:不需能量供应,而永远做功 第二类永动机:永远从单一热源取热向外做功 从单一热源吸热全部变成功,是不可能的 只能部分变成功,且需低温热源容纳 即必须有两个热源,高温吸热低温放热
5 §2.2 热力学第二定律 1. 开尔文(Kelvin)说法 “不可能从单一热源取热使之完全变为功, 而不发生其它变化” “第二类永动机使不可能造成的” 第一类永动机:不需能量供应,而永远做功 第二类永动机:永远从单一热源取热向外做功 从单一热源吸热全部变成功,是不可能的 只能部分变成功,且需低温热源容纳 即必须有两个热源,高温吸热低温放热