物理化學(xué)第二章-文庫吧資料
2025-07-26 01:54本頁面
【正文】 (1/293－ 1/298) ? = 20223 ? 4. 相變過程： ? 平衡相變： ? 平衡相變是一可逆過程 , 在等溫等壓下進行 . ? ?S=∫?Q/T=QR/T ? 平衡相變有 : Qp= ?H ? 故平衡相變的熵變?yōu)?: ? ?S= ?H/T相變 (6) ? 即：平衡相變的熵變等于相變潛熱除以相變溫度。 ? 熵是體系混亂度的量度。 第三節(jié) 卡諾定理 ? 熵函數(shù)的引出最形象的方法是由卡諾定理推出 。 ? 能滿足以上要求的熱力學(xué)函數(shù)就是： ? 熵 （ entropy） ? 熵函數(shù)可以定量的確定化學(xué)反應(yīng)及其它任何過程進行的方向與限度。 ? 它指出一切過程都有方向性，自然界的發(fā)展是單向、 不可逆的 。 ? 第二定律指出： 熱不能全轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ臈l件是： 無痕跡 ? 例如： ? 考慮理想氣體等溫膨脹過程。 ? 第二定律的 Ostward表述： ? 第二類永動機不可能 ? 第二類永動機： 從單一熱源吸熱使之完全變?yōu)楣Χ涣粝氯魏斡绊憽? 第二定律的Clausius表述：熱量從 低溫 熱源 自動 流向 高溫 熱源而 不留痕跡 是不可能的 . Rudolph Clausius (1822～ 1888)德國科學(xué)家 ,熱力學(xué)奠基人之一。 英國政府于 1866年封他為爵士， 1892年封為男爵，稱為開爾文男爵，以后他就改名為開爾文。 第二定律的表述 19世紀(jì)英國卓越的科學(xué)家。 此過程是不可逆轉(zhuǎn)的 , 或逆轉(zhuǎn)的幾率幾乎為零 . 每次碰撞，小球的部分動能會轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮軗p失掉。 功 可以 無條件地 全變?yōu)闊?； 熱 不能 無條件地 全變?yōu)楣?。 ? 電流自動由低壓處流向高壓處是不可能的，除非可以將散失的熱量 全部 變成功 ?由以上各例，說明自然界的各種過程會涉及到兩種不同形式的能量： 功（ work） :粒子整體 有序 的運動。 電的輸送 ? 電流總是從電壓高的一端流向電壓低的一端，即電子由電壓低的一端流向電壓高的一端。 風(fēng)的走向 ?空氣的流動形成風(fēng) ?風(fēng)的流動： 從高壓處流向低壓處 ?風(fēng)的流動因磨擦將空氣的 勢能變?yōu)闊崮?而散失。 ? 三峽的電能歸根到底來源于何處？ ? 太 陽 ?陽光普照大地，給地球送來了光和熱。實際上這是作不到的。物理化學(xué)第二章 熱力學(xué)第二定律 熱力學(xué)第二定律 ? 道可道 非常道 名可名 非常名 ? 道生一 一生二 二生三 三生萬物 ? 老子： “ 道德經(jīng) ” 熱力學(xué)第一定律回顧 ? 熱力學(xué)第一定律： ? 能量守恒原理 ? 推而廣之： 物質(zhì)不滅定律 ? 第一定律揭示出： ? 世界的第一性是物質(zhì)的 ? 世界處于永恒的運動變化之中： ? 地殼： 滄海桑田 ? 人生： 生老病死 ? 植物： 花開花落 ? 氣象： 風(fēng)雨雷電 ? 萬事萬物變化的規(guī)律是什么？ ? 化學(xué)過程： ? H2+=H2O ? C+O2=CO2 ? 2Fe+=Fe2O3 ? N2+3H2=2NH3 ? 化學(xué)反應(yīng)進行的方向與限度如何確定？ ?熱力學(xué)第二定律 (the second law of thermodynamics)將解答： ?化學(xué)變化及自然界發(fā)生的一切過程進行的方向及其限度 ?第二定律是決定自然界發(fā)展方向的根本規(guī)律 水的流動 ? 水自發(fā)流動的方向： ? 從地勢高的地方流向低的地方 ?自發(fā)從低處流向高處是不可能的 ? 水從長江源頭流至東海，損失了勢能，放出了熱能。 ? 1m3水從沱沱河 (5000m)流到崇明島 (0m)： ? 熱量＝勢能＝ 5 107J＝ ? 欲長江黃河的水倒流，除非能將損失的熱量收集起來， 使之全部轉(zhuǎn)化為功 ，并還給河水。 熱的傳遞 ? 長江三峽工程可將水的勢能轉(zhuǎn)化成清潔的電能，每年可節(jié)約 5000萬噸煤。 ? 熱：因溫差而傳遞的能量 ? 地球表面年均溫度： ?20℃ ? 太陽表面溫度： ?6000℃ ? 熱量以熱輻射的方式從太陽傳給地球 ? 熱量自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體； ? 不可能自發(fā)由低溫物體流向高溫物體。 ?風(fēng)的逆向流動是不可能的。 ? 電子的流動須克服電路的電阻，其結(jié)果是電能（功）轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽姛艄獾龋? 熱（ heat） :粒子混亂 無序 的運動。 ? 如圖是一個典型的自發(fā)過程 小球能量的變化： 重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?, 動能轉(zhuǎn)化為熱能， 熱傳遞給地面和小球 . 最后 ,
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