精编制作各种熵变的计算PPT课件
57页1、 重点回顾 热力学第二定律的经典表述 克劳休斯说法 不可能把热由低温物体转移到高温物体 而不留下其他变化 开尔文说法 不可能从单一热源吸热使之完全变为功 而不留下其他变化 能否找到一个统一的判据来判断可能发生的过程的方向和限度呢 熵判据 推广到任意循环过程 1 定义 不可逆热机可逆热机 不可逆热机可逆热机 克劳休斯定理 沿任意可逆循环闭积分等于零 沿任意不可逆循环的闭积分总是小于零 热温商 不可逆循环 可逆循环 积分定理 若封闭曲线闭积分等于零 则被积变量应为某状态函数的全微分 是某状态函数的全微分 令该状态函数以S表示 称为熵 可逆循环 熵的定义式 熵是状态函数是广度性质SI单位J K 1 熵的物理意义 待讨论 不可逆循环过程 2 热力学第二定律的数学表达式 可逆过程的特点 系统和环境能够由终态 沿着原来的途径从相反方向步步回复 直到都恢复原来的状态 即 合并表示 不可逆过程可逆过程 不可逆过程可逆过程 热力学第二定律数学表达式 1 熵增原理 熵增原理数学表示式 绝热过程 3 熵增原理和熵判据 系统经绝热过程由一个状态达到另一个状态 熵值不减少 熵增原理 不可逆过程可逆过程 隔离系统
2、 Q 0 2 熵判据 隔离系统 W 0 所以 隔离系统的不可逆过程是自发过程 可逆过程是无限慢的变化 实际是平衡态 平衡的熵判据 S 0 S 0 A B平衡态 自发从A变到B的趋势 S 0 不可能发生 只能用于隔离系统 系统熵变的计算 牢牢掌握 S是状态函数 S与变化途径无关 了解什么过程是可逆过程 p V T变化除绝热过程外 均可沿可逆过程变化也可沿不可逆过程 从某一状态经绝热可逆过程变至某一终态 则从同一始态经绝热不可逆过程变不到同一终态 反之亦然 一般条件下发生的化学反应 都是不可逆过程 相平衡条件下发生的相变化是可逆过程 否则是不可逆过程 1 单纯p V T变化过程熵变的计算 i 定压变温 若Cp m视为常数 则 Qp dH nCp mdT 实际气体 液体或固体的p V T变化 若Cp m不为常数 ii 定容变温 nC mdT QV dU 若C m视为常数 则 定T 而p V变化不大时 液 固体的熵变很小 S 0 iii 液体或固体定温下p V变化 实际气体 定T 而p V变化时 熵变较大 本课程不讨论 理想气体的p V T变化 W 0 dU nCV mdT 则 若CV m为常
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