热力学第二定律2.9G函数F函数.ppt

第二定律,返回,单击此处编辑母版标题样式目录,药学院物理化学教研室,第九节 吉布斯能和亥姆霍兹能,一.热力学第一、第二定律联合表达式,第一定律,d,U,=,Q,+,W,第二定律,即,T,d,S,Q,联合,T,d,S,d,U,-,W,自发,=平衡,二.亥姆霍兹,（Helmholtz）能,F,联合,T,d,S,d,U,-,W,若过程是恒温恒容,W,=0，即,T,系,=,T,环,=常数，,W,体积,=0,d(,TS,)d,U,0,d(,U,TS,),0,1.定义,F,=,U,TS,为亥姆霍兹能,F,为状态函数，有能量量纲，容量性质，其绝对值未知,2,F,判据：,恒温恒容，,W,=0时,F,0,自发,平衡,自发过程向着,F,减少的方向进行，直到不再减少，,F,=0,二.亥姆霍兹,（Helmholtz）能,F,3.,F,的物理意义,F,没有物理意义，,F,在特定条件下有物理意义,联合表达式,T,d,S,d,U,-,W,恒温可逆时,d,(,U,TS,)=,-,W,r,F,=,W,r,F,=,W,r,F,物理意义：,恒温可逆条件下，系统亥姆霍兹能的减少等于其对外做的最大功恒温恒容可逆条件下，系统亥姆霍兹能的减少等于其对外做的最大非体积功。

恒温恒容可逆时,W,体积,=0,二.亥姆霍兹,（Helmholtz）能,F,4恒温、,W,=0条件下,F,的计算,F,是状态函数，只要始终态确定，,F,为定值,计算时，可按可逆过程处理：,可逆过程体积功计算：,F,=,W,r,体积,由,U,和,S,计算：,F,=,U,-,T,S,三吉布斯,（Gibbs）能,G,若过程是恒温恒压,W,=0，即,T,系,=,T,环,=常数，,p,系,=,p,环,=常数,联合表达式,T,d,S,d,U,-,W,恒温,W,=0,d(,TS,)d,U,p,d,V,恒压,d(,TS,U,),d(,pV,),d(,U,+,pV,TS,),0,1.定义,G,=,H,TS,为吉布斯能,G,为状态函数，有能量量纲，容量性质，其绝对值未知2,G,判据：恒温恒压，,W,=0时,G,0,自发过程向着,G,减少的方向进行，直到不再减少，,G,=0,自发,=平衡,三吉布斯,（Gibbs）自由能,G,3,G,的物理意义,G,没有物理意义，,G,在特定条件下有物理意义,T,d,S,d,U,-,W,恒温可逆：d(,TS,U,)=,p,d,V,-,W,r,恒压：d(,U,+,pV,TS,)=,W,r,G,=,W,r,G,物理意义：,恒温恒压可逆条件下，系统吉布斯能的减少等于其对外做的最大非体积功。

四.过程方向和平衡判据小结,1熵,S,隔,0条件：隔离系统（最本质）,2Gibbs能,G,0条件：,T,，,p,不变，,W,=0（最常用）,3Helmholtz能,F,0条件：,T,，,V,不变，,W,=0,请转下一节,返回,。