03-第二定律(編輯修改稿)
2024-08-31 07:26 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ” 號(hào) Clausius 不等式 Clausius不等式的意義 1. Clausius 不等式就是熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式 2. Clausius 不等式將完成熱力學(xué)的重要任務(wù) : 判斷相變化和化學(xué)變化的方向和限度 熵增加原理 一個(gè)隔離系統(tǒng)，當(dāng)然也是絕熱系統(tǒng)，則 熵增加原理的文字表述為： is od0S ?大于號(hào)表示過(guò)程 不可逆，自發(fā) 等于號(hào)表示過(guò)程可逆 在隔離系統(tǒng)中，任何變化都是向著熵增加的方向自發(fā)進(jìn)行，直至達(dá)到熵值最大的平衡狀態(tài)。 在隔離系統(tǒng)中，熵永不減少。 熵增加原理 熵判據(jù) 熵判據(jù)一定要用隔離系統(tǒng)的熵變，即系統(tǒng)和環(huán)境熵變的加和 is od0S ?大于號(hào)表示過(guò)程 不可逆，自發(fā) 等于號(hào)表示過(guò)程可逆，達(dá)平衡 這也是使用熵判據(jù)不方便的地方 i s o s y s s u rS S S? ? ? ? ?0? 熵的物理意義和規(guī)定熵 1. 熵的物理意義 2. 規(guī)定熵 3. 熵變的計(jì)算 熵的物理意義 自發(fā)過(guò)程的混亂度與熵變 1. 兩種氣體自動(dòng)混合 混亂度增加 熵也增加 2. 系統(tǒng)吸熱 ,溫度升高 分子分布花樣增加 熵也增加 3. 水從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài) 分子混亂度增加 熵也增加 從以上例子可知，自發(fā)過(guò)程是混亂度增加的過(guò)程，也是熵增加的過(guò)程， 熵是混亂度的一種量度 。 規(guī)定熵 Nernst 熱定理 0K 0K dT pTC TTSS?? ? 在溫度趨近于 0 K 時(shí)的等溫過(guò)程中，系統(tǒng)的熵值不變。 熱力學(xué)第三定律 在 0 K 時(shí)，任何完整晶體的熵等于零。 熵的絕對(duì)值也是不知道的，根據(jù)第三定律規(guī)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)所計(jì)算的熵，稱為 規(guī)定熵 。 規(guī)定熵的計(jì)算 熵變的計(jì)算 物理變化過(guò)程（ p， V， T變化）中的熵變 1. 理想氣體的等溫可逆物理變化過(guò)程 R m a x0 , U Q W? ? ? ?RS QT??m axWT??21dVVpVT? ?21ln VnRV? 12ln pnRp?理想氣體的熱力學(xué)能僅是溫度的函數(shù) 21dVVn R T VVT?? 熵變的計(jì)算 物理變化過(guò)程（ p， V， T變化）中的熵變 2. 理想氣體的等溫、等容混合熵變 m i x A0 . 52 2 l n 2 l n 0 . 5 0VS S R RV? ? ? ? ? 每個(gè)分子的活動(dòng)范圍縮小了一半，氣體被壓縮，所以熵變小 （ 1） 相同理想氣體的 混合過(guò)程 + AA A, ,npTVAA A, ,npTVAA A2 , 2 ,npTV等溫等容 熵變的計(jì)算 物理變化過(guò)程（ p， V， T變化）中的熵變 2. 理想氣體的等溫、等容混合熵變 m ix 0S?? 理想氣體分子之間沒(méi)有相互作用，每個(gè)分子的活動(dòng)空間都沒(méi)有改變，所以熵變等于零。 （ 2） 不同理想氣體的 混合過(guò)程 + AA A, ,npTVB B, ,npTVB AB A, B, ,n n pTV等溫等容 熵變的計(jì)算 物理變化過(guò)程（ p， V， T變化）中的熵變 3. 理想氣體在不等溫可逆過(guò)程中的熵變 dVVQ C T? ?（ 1）等容可逆變溫過(guò)程 R dd VCTQSTT???21,m dT VTnCSTT?? ?2,m1lnV TS n C T??設(shè) 是與溫度無(wú)關(guān)的常數(shù) ,mVC 熵變的計(jì)算 物理變化過(guò)程（ p， V， T變化）中的熵變 3. 理想氣體在不等溫可逆過(guò)程中的熵變 dppQ C T? ?（ 2）等壓可逆變溫過(guò)程 R dd pCTQSTT???21,m dT pTnCSTT?? ?2,m1lnp TS n C T??設(shè) 是與溫度無(wú)關(guān)的常數(shù) ,mpC 熵變的計(jì)算 5. 等溫、等壓可逆相變的熵變 ()()()HST??? 可逆相變相變相變
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