2.可逆过程的特点 二向重演性:即系统从终态回到始态的逆向变化,必 须经历从始态到终态做经历的每一中间状态。 若i123m-”→f则f n,(n-103,2,1 。 经过可逆过程,当再由逆过程使系统复原时,环境也 可完全复原,而没有留下任何影响和痕迹。 √例如:等温可逆膨胀时系统对环境所做的功(同时从 环境吸收等值的热),刚好能够满足环境对系统做功 使系统完成等温可逆压缩回到始态(同时系统向环境 放等值的热) 16
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3.实际变化中的过程 ·可逆过程是热力学中一类极重要的理想过程。 实际变化中不存在严格的可逆过程(一切宏观过程都 是不可逆过程),某些接近可逆过程,包括: √可逆相变:液体在其沸点时蒸发,固体在熔点时熔化 √可逆化学反应:通过van't Hoff平衡箱进行 √可逆电池充放电:外加电势与电池电动势近似相等 √可逆传热:环境温度与系统温度始终相差微小变化 >对不可逆过程,需要强调: ·不是指经过不可逆变化后系统不能复原; ·而是系统复原后会留下的影响,即环境不能完全复原 17
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>如何判断等温可逆/不可逆过程? 为判断A过程(从始态到终态f)是否可逆,可设计 另一已知可逆反向过程R(从终态f到始态i); ·A+R形成一循环过程,计算系统在整个循环过程中的 W总和Q总: √若W总=0且Q急=0,则A为可逆过程;此时对环境也无 影响,即没有发生功热转换 √若W总和Q总均不为零,则A为不可逆过程;此时对环 境有影响,发生了不可逆功热转换(环境熵变>0) 18
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§2.3焓 ·由热力学第一定律: dU=δQ+δW(只有膨胀功,W=0) 。若等容过程dV=0,所以δW=-p.dV=0 则dU=δQy或者AU=Q,(Q系统等容热效应) 。 若等压过程dp=O,或p,=p。=p,所以δW=-pdV 则dU=δ2,-pdV(9,系统等压热效应) 即δg,=dU+pdV=dU+pdV+Vdp=d(U+p) 或若9,=△U+p△V=△(U+p) >焓(enthalpy)定义: H=U+pV →△H=Qp 19
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>H是系统状态函数,具有能量的量纲 >若H=H(T,p),由全微分性质dH= dT aH dp ap >没有确切的物理意义 ·没有明确的微观物理图像和某种系统性质与H相对应 >H的引入完全是为处理实际热力学过程一等压过程 >与U类似,H绝对值无法确定,实际关注其改变量 >对封闭系统,且W=0: ·Q,=△U,系统在恒容过程中的热交换全部用于U改变 ·Q,=△H,系统在恒压过程中的热交换全部用于H改变 20
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