02章-熱力學(xué)第二定律---教學(xué)課件(編輯修改稿)
2025-08-20 01:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 s(2) 不 可逆相變過程 , 需設(shè)計(jì)可逆過程計(jì)算 解： 112 7 3 .1 5 K21m o lKJ 2 0 . 6 S (2 7 3 . 1 5 K ) ) 7 3() 6 3(???????????????KpdTTCSSKSKSH2O(l) 100 kPa, K H2O(s) 100 kPa, K 2 ΔS() ΔH() H2O(l) 100 kPa, K H2O(s) 100 kPa, K 1 ΔS() ΔH() ΔS2 ΔH2 ΔS1 ΔH1 *判斷過程能否自動(dòng)進(jìn)行 : (1) 利用 Clausius 不等式 在 1m olkJ 5. 642 )()(??????? ?KK pdTCKHKHKKHTQ P)(??實(shí)際過程的熱溫商 ： 所以，此 過程是一個(gè)能夠自動(dòng)進(jìn)行的不可逆過程 . 0m o 6 3 ) 6 3() 6 3( 11 ??????? K KHKS用過程系統(tǒng)的熵變和實(shí)際過程的熱溫商比較 : (2) 利用 熵增加原理 將系統(tǒng)和環(huán)境放在一起，看作是一個(gè)大的隔離系統(tǒng) 環(huán)境系統(tǒng)隔離 SSS ?????1113m o lKJ m o lJ ???????TQTQS系統(tǒng)環(huán)境環(huán)境所以此過程為可以自動(dòng)進(jìn)行的不可逆過程 . 0m o lK J 11 ???????? 環(huán)境系統(tǒng) SS(g) 273K, N2(g) 273K, 1mol(O2+N2) 273K 混合前后 T, p不變 , V變化擴(kuò)大一倍 *3 等溫等壓 下不同理想氣體的混合過程 2112ln lnVpS nR nRVp? ? ?KJVVnRSS /12NO 22 ?????BBAABto talBAto talAm ixxRnxRnVVRnVVRnSlnlnlnln??????x為 A,B物質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)。 22ON5 . 7 6 /S S J KS ? ? ? ?? ? ? *當(dāng)每種氣體單獨(dú)存在時(shí)的溫度、壓力相等且等于混合氣體的溫度和總壓力 , 則此 混合過程的熵變 ： *如何說明此過程是一個(gè)能夠自動(dòng)進(jìn)行的不可逆過程 ? KJS sy /??? 混合過程是一個(gè)能夠自動(dòng) 進(jìn)行的不可逆過程 以全部氣體為系統(tǒng) 00,0 ????? QwU?000?????????susysuSSTS在 0 K時(shí) , 所有純液體和純固體的熵值為零 . Planck(1912) 0l i m 0??SKT 熱力學(xué)第三定律與物質(zhì)的規(guī)定熵 在 0 K 時(shí) ,一切完美晶體的熵值為零 0l i m0?? 完美晶體SKT2. 物質(zhì)的規(guī)定熵 定義 : 純物質(zhì) B在狀態(tài) (T,p)的規(guī)定熵即為下述過程的熵變 ),()0( pTBKB ?KpTBTKpTB SSSS 0,0),( ???? 將 298 K 、 100 kPa, 1 mol物質(zhì)的熵叫做該物質(zhì)在 298 K的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵 , 以 Smθ (298K)表示 . 在書后的附錄中列出 . 例如 Smθ(H2O, g, 450K) 即為求下述整個(gè)過程的總熵變值 : H2O(s,0K) H2O(s, 100kPa) H2O(l, 100kPa) H2O(l, 100kPa) H2O(g, 100kPa) H2O(g,450K,100kPa) 1S?2S?3S?4S?5S? ??? KK mP TdsCS 2 7 30 ,1 ln)(24orHST???相變 3,4505,( ) l n( ) l nbf u sbTPmTPmTS C l d TS C g d T??????H2O(s,0K) H2O(s, 100kPa) H2O(l, 100kPa) H2O(l, 100kPa) H2O(g, 100kPa) H2O(g,450K,100kPa) 1S?2S?3S?4S?5S?3. 化學(xué)反應(yīng)的 ΔS ,m ( ) ( ) r m B BS T S T?? ??? ?r ea ct i o n ofen t r o p y m o l a r of ch an g e S t a n d a r d :θ反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵變mr S?物質(zhì) B在狀態(tài) (T,pθ)的規(guī)定熵 ,m ()BST?*4. 化學(xué)反應(yīng)的熵變隨溫度 T的變化 )()298()( 298,? ?????TKBmPBmrmrTdTBCKSTS???證明從略 1. Helmholtz函數(shù) 0???TQS0?????TwUSwTSU ????? )(功指 w總 Helmlholtz函數(shù)與 Gibbs函數(shù) 考慮一個(gè)封閉系統(tǒng)中進(jìn)行的等溫過程 (1)Define TSUA ??A稱為亥 姆霍茲函數(shù) WTSU ??? )( WTSU ????? )(
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