物理化学课程授课教案电子课件03章热力学第二定律
165页1、2019/6/21,物理化学电子教案第三章,2019/6/21,第三章 热力学第二定律,3.1 自发变化的共同特征,3.2 热力学第二定律,3.3 卡诺循环与卡诺定理,3.4 熵的概念,3.5 克劳修斯不等式与熵增加原理,3.6 熵变的计算,3.7 热力学第二定律的本质和熵的统计意义,3.8 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能,2019/6/21,第三章 热力学第二定律,3.9 变化的方向和平衡条件,3.10 G的计算示例,3.11 几个热力学函数间的关系,3.12 克拉佩龙方程,3.13 热力学第三定律与规定熵,* 思考题,2019/6/21,3.1 自发变化的共同特征,自发变化 某种变化有自动发生的趋势,一旦发生就无需借助外力,可以自动进行,这种变化称为自发变化。,自发变化的共同特征不可逆性 任何自发变化的逆过程是不能自动进行的。例如:,(1) 焦耳热功当量中功自动转变成热;,(2) 气体向真空膨胀;,(3) 热量从高温物体传入低温物体;,(4) 浓度不等的溶液混合均匀;,(5) 锌片与硫酸铜的置换反应等,,它们的逆过程都不能自动进行。当借助外力,体系恢复原状后,会给环境留下不可磨灭的影
2、响。,2019/6/21,3.2 热力学第二定律(The Second Law of Thermodynamics),克劳修斯(Clausius)的说法:“不可能把热从低温物体传到高温物体,而不引起其它变化。”,开尔文(Kelvin)的说法:“不可能从单一热源取出热使之完全变为功,而不发生其它的变化。” 后来被奥斯特瓦德(Ostward)表述为:“第二类永动机是不可能造成的”。,第二类永动机:从单一热源吸热使之完全变为功而不留下任何影响。,2019/6/21,33 卡诺循环与卡诺定理,卡诺循环,热机效率,冷冻系数,卡诺定理,2019/6/21,卡诺循环(Carnot cycle),1824 年,法国工程师N.L.S.Carnot (17961832)设计了一个循环,以理想气体为工作物质,从高温 热源吸收 的热量,一部分通过理想热机用来对外做功W,另一部分 的热量放给低温 热源。这种循环称为卡诺循环。,N.L.S.Carnot,2019/6/21,卡诺循环(Carnot cycle),1mol 理想气体的卡诺循环在pV图上可以分为四步:,过程1:等温 可逆膨胀由 到,所作功如AB曲线下的
3、面积所示。,2019/6/21,卡诺循环(Carnot cycle),2019/6/21,卡诺循环(Carnot cycle),过程2:绝热可逆膨胀由 到,所作功如BC曲线下的面积所示。,2019/6/21,卡诺循环(Carnot cycle),2019/6/21,卡诺循环(Carnot cycle),过程3:等温(TC)可逆压缩由 到,环境对体系所作功如DC曲线下的面积所示,2019/6/21,卡诺循环(Carnot cycle),2019/6/21,卡诺循环(Carnot cycle),过程4:绝热可逆压缩由 到,环境对体系所作的功如DA曲线下的面积所示。,2019/6/21,卡诺循环(Carnot cycle),2019/6/21,卡诺循环(Carnot cycle),整个循环:,是体系所吸的热,为正值,,是体系放出的热,为负值。,即ABCD曲线所围面积为 热机所作的功。,2019/6/21,卡诺循环(Carnot cycle),2019/6/21,卡诺循环(Carnot cycle),过程2:,过程4:,相除得,根据绝热可逆过程方程式,2019/6/21,热机效率(effici
4、ency of the engine ),任何热机从高温 热源吸热 ,一部分转化为功W,另一部分 传给低温 热源.将热机所作的功与所吸的热之比值称为热机效率,或称为热机转换系数,用 表示。 恒小于1。,或,2019/6/21,冷冻系数,如果将卡诺机倒开,就变成了致冷机.这时环境对体系做功W,体系从低温 热源吸热 ,而放给高温 热源 的热量,将所吸的热与所作的功之比值称为冷冻系数,用 表示。,式中W表示环境对体系所作的功。,2019/6/21,卡诺定理,卡诺定理:所有工作于同温热源和同温冷源之间的热机,其效率都不能超过可逆机,即可逆机的效率最大。,卡诺定理推论:所有工作于同温热源与同温冷源之间的可逆机,其热机效率都相等,即与热机的工作物质无关。,卡诺定理的意义:(1)引入了一个不等号 ,原则上解决了化学反应的方向问题;(2)解决了热机效率的极限值问题。,2019/6/21,3.4 熵的概念,从卡诺循环得到的结论,任意可逆循环的热温商,熵的引出,熵的定义,2019/6/21,从卡诺循环得到的结论,或:,即卡诺循环中,热效应与温度商值的加和等于零。,2019/6/21,任意可逆循环的热温商,
《物理化学课程授课教案电子课件03章热力学第二定律》由会员E****分享,可在线阅读,更多相关《物理化学课程授课教案电子课件03章热力学第二定律》请在金锄头文库上搜索。
逍遥游复习 知识点整理
近现代法德关系史 高三展示课3稿
当代大学生人生信仰及追求的调查研究
长相思 纳兰性德-ppt课件
课件:危机意识 一
英语ppt演讲关于阿甘正传
发达国家基础教育改革的动向与趋势 修改版
中国民间美术 课件.ppt
生物质发电技术与系统 课程ppt 第1章 生物质发电技术现状及发展趋势 2学时 -----2016
现代信号处理思考题 含答案
执业药师继续教育 抑郁症的药物治疗 100分
小学生的成长档案模板不用修改 万能型
增订六版 现代汉语 上册 第二章文字 思考与练习答案
国家财政ppt课件
加拿大英语介绍
六年级统计图的选择课件
中学生成长档案ppt
中国现代文学史期末复习整理
lohi和hihilo训练对女子赛艇运动员运动能力影响的比较研究
风雨贾平凹阅读答案
2024-04-11 25页
2024-04-11 37页
2024-04-11 28页
2024-04-11 31页
2024-04-11 36页
2024-04-11 29页
2024-04-11 22页
2024-04-11 27页
2024-04-11 34页
2024-04-11 32页