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物化27756five

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常见问题

1、,Test1-2006年期中考题,1: 1 mol 理想气体在298.15 K 时经 (1) 等温可逆; (2) 对抗恒外压绝热不可逆; 两种途径由1 dm3 膨胀到10 dm3 （此时系统压力与外压相等）, 求上述两过程的U和H. 已知该气体的Cv,m=20.00 Jmol1K1,Test-2006年期中考题,反应在298 K时，反应焓变为-285.84 kJmol1. 试计算反应在800 K时的热效应. 已知 H2O（l）在373 K、标准压力时的蒸发焓变为40.65 kJmol1; 在适用的温度区间内，各物质的平均定压摩尔热容为： Cp,m (H2)=28.61 JK-1mol1; Cp,m (O2)=36.62 JK-1mol1; Cp,m(H2O,l)=75.26 JK-1mol1; Cp,m (H2O, g)=36.28 JK-1mol1.,U=0；H=0,J,test1,热力学第一定律指出，隔离系统的能量是守恒的热力学第二定律要论证：热和功等能量形式的转化是有一定方向的,热力学第二定律,1 热机效率,要研究单纯的热转化为功的限制, 必须研究循环运转的热机的效率, 即热

2、机从高温热源所吸的热转化为功的分数.,=W / Q1,工质循环，U=0 W= Q = Q1+Q2,=W / Q1,=（Q1+Q2）/ Q1,定义,能否 Q2 =0， =100 ?,2. 卡诺循环,卡诺于1824年设想了由理想气体的4个可逆过程构成的循环.,状态12 恒温可逆膨胀状态23 绝热可逆膨胀状态34 恒温可逆压缩状态41 绝热可逆压缩,Sadi Carnot (French, 1790 -1832) 摄于1813年, Ecole 理工专科学校一年级学生.,因循环过程 U = 0 W = Q = Q1 + Q2,状态12 恒温可逆膨胀状态23 绝热可逆膨胀状态34 恒温可逆压缩状态41 绝热可逆压缩,整理上式, 又得,3. 卡诺定理,卡诺定理：所有工作在两个一定温度间的热机，以可逆热机的效率最大。,由卡诺定理，可得到推论：,1: 宏观过程的不可逆性：,1.10 热力学第二定律的经典表述,热传递,气体扩散,水与酒精混合,自然界中一切实际发生的宏观过程,自发过程：不需要环境作功就能自动发生的过程,结论：自然界中一切实际发生的过程(宏观过程)都有一定变化方向和限度。不可能

3、自发地按逆向进行，即自然界中一切实际发生的过程都是不可逆的,变化方向的研究始于热机的热与功转换效率,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。,开尔文另一说法：“第二类永动机不能制成”, 热力学第二定律的经典表述,实质：断定自然界中一切实际发生的过程都是不可逆的,热力学第二定律的数学表达式,可逆热机,不可逆热机,推广到多个热源的无限小循环过程,1. 熵的定义,克劳休斯定理,不可逆循环,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,熵是状态函数是广度性质 SI单位 JK1,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,不可逆过程可逆过程,或,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,在绝热条件下，一切不需要环境作功即可能发生的实际过程（自发过程）都使系统的熵增大，直至达到平衡态。,隔离系统，Q 0,dS隔0,不可逆过程可逆过程,S隔0,不可逆过程可逆过程,(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,隔离系统,S 0,A 、B平衡态,自发从A 变到B的趋势,

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