物理化学第3章.ppt
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文档介绍:

热力学第二定律;§3-1 自发过程及热力学第二定律;;四、热力学第二定律的几点说明:;§3-2卡诺循环;由于理想气体恒温可逆,所以

△U1=0;Q1=-W1=nRT1ln(V2/V1);;环境对体系所作功如DC曲线下的面积所示:;环境对体系所作的功如DA曲线下的面积所示。;整个循环:

△U=Q+W=0,

-W=Q=Q1+Q2

=nRT1ln(V2/V1)+nRT2ln(V4/V3); 相除得;二、 热机效率;三、卡诺定理;1. 卡诺循环过程热温商;从而使众多小卡诺循环的总效应与任意可逆循环的封闭曲线相当,所以任意可逆循环的热温商的加和等于零,或它的环积分等于零。;;熵的定义;1. 熵是容量性质的状态函数,具备状态函数的一切性质。;由卡诺定理推知,如果热机进行不可逆循环,则其效率必然比卡诺热机效率小。;设有一个循环,A?B为不可逆过程,B?A为可逆过程,整个循环为不可逆循环。;?Q是实际过程的热效应,T是环境温度。若是不可逆过程,用“>”号,可逆过程用“=”号。;对于绝热体系, ?Q=0 ,所以Clausius 不等式为:;Clsusius 不等式引进的不等号,在热力学上可以作为变化方向与限度的判据。; 有时把与体系密切相关的环境也包括在一起,用来判断过程的自发性,即:;§3-4熵变的计算;例1:1mol理想气体在等温条件下体积增加到原来的10倍,试求体系熵变。

:(1)设为可逆膨胀过程,(2)真空膨胀过程;例2 在273K,用2P?的外压将1mol理想气体由1P?, 0.0224m3 等温压缩至2P? ,0.0112m3,试计算该过程体系的△S。并判断该过程的性质。;解:;

;;所以 △S= △S1+ △S2=17.95J·K-1;2、先恒温后恒压;T2=190.4K

△S=nCp,mln(T2/T1)+nRln(P1/P2) = 2×(5/2)×8.314ln(19
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