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
◼ 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
§22自发过程的特点 自发过程: “在一定条件下能自动进行的过程。” 要找出决定一切自发过程的方向和限度 的共同因素,首先就要弄清楚所有自发 过程有什么共同的特点
§2.2 自发过程的特点 自发过程: “在一定条件下能自动进行的过程。” ◼ 要找出决定一切自发过程的方向和限度 的共同因素,首先就要弄清楚所有自发 过程有什么共同的特点
分析: ■根据人类经验,自发过程都是有方向性的(共 同特点),即自发过程不能自动回复原状。 但这一共同特点太抽象、太笼统,不适合于作 为自发过程的判据。 我们逆向思维,考虑如果让一自发过程完全回 复原状,而在环境中不留下任何其他变化,需 要什么条件? ■兹举几个例子说明这一问题
分析: ◼根据人类经验,自发过程都是有方向性的(共 同特点) ,即自发过程不能自动回复原状。 ◼但这一共同特点太抽象、太笼统,不适合于作 为自发过程的判据。 ◼我们逆向思维,考虑如果让一自发过程完全回 复原状,而在环境中不留下任何其他变化,需 要什么条件? ◼兹举几个例子说明这一问题
理想气体向真空膨胀 ■这是一个自发过程,在理想气体向真空 膨胀时(焦尔实验) W=0,△T=0,△U=0,Q=0 ■如果现在让膨胀后的气体回复原状,可 以设想经过恒温可逆压缩过程达到这 目的
一、理想气体向真空膨胀 ◼ 这是一个自发过程,在理想气体向真空 膨胀时(焦尔实验) W= 0, T= 0, U = 0,Q= 0 ◼ 如果现在让膨胀后的气体回复原状,可 以设想经过恒温可逆压缩过程达到这一 目的
在此压缩过程中环境 对体系做功W(0)m 原状(V1,P1) 恒温可逆压缩 由于理想气体恒温下 内能不变:△U=0 真空膨胀到 因此体系同时向环境 W=O (V2,P2) 放热Q,并且Q=WL。M V2 V 如图所示(真空膨胀为非可逆过程,不能 在状态图上用实线画出来)
◼在此压缩过程中环境 对体系做功W(≠0) ◼由于理想气体恒温下 内能不变:U = 0 ◼因此体系同时向环境 放热Q,并且Q =W 如图所示(真空膨胀为非可逆过程,不能 在状态图上用实线画出来)