文档介绍：第
六
章
热
力
学
第
二
定
律
(3)
主讲人:石建军
答疑安排
时间地点答疑教师
第一次:元月11日下午化学实验楼三楼办公室石建军
第二次:元月12日上午化学实验楼三楼办公室郑立新
第三次:元月12日晚上化学实验楼三楼办公室刘玉林
上午:8:00~11:00
下午:14:00~17:00
晚上:18:30~21:30
回顾:
不可逆
可逆
不可能发生
由第一定律
克劳修斯不等式:
(第二定律的数学表达式)
代入克劳修斯不等式
即:
( )T,( )V A
( )T,( )p G
§ 亥姆霍兹函数及吉布斯函数
--热力学两大定律的联合式
( )T,( )V A
1 亥氏函数 A
导出
( )T TdS=d(TS);
( )V p外dV=0
定义
含义
在等温等容条件下,封闭系统经可逆过程的最大非体积功等于亥氏函数的减少.
对于不可逆过程:
判据
若dT=0,dV=0,W`=0
--热力学两大定律的联合式
( )T,( )p G
2 吉氏函数 G
导出
( )T TdS=d(TS);
( )p p外dV= pdV=d(pV)
定义
含义
在等温等压条件下,封闭系统经可逆过程的最大非体积功等于吉氏函数的减少.
对于不可逆过程:
判据
若dT=0,dp=0,W`=0
关于亥姆霍兹函数及吉布斯函数的几点说明
1)亥姆霍兹函数及吉布斯函数均是状态函数,其变化值仅与始终态有关
2)任何条件的变化都存在亥姆霍兹函数及吉布斯函数的变化,只是其数值不一定等于最大有效功。
3)只有在可逆条件下的定温和定容过程才能
用计算亥姆霍兹函数变化;
只有在可逆条件下的定温和定压过程才能
用计算吉布斯函数变化。
2) 亥氏函数 A
3) 吉氏函数(自由能) G
4) 其它判据
3. 变化的方向和平衡条件
1) 熵函数 S
S , A , G , U , H
对于隔离系统
(>0 不可逆,=0 过程,<0 不可能发生)
对于封闭系统
4. ΔG的计算
1) 无相变,无化学变化的等温过程
例题
2) 相变过程
(1)可逆相变过程:
(2)不可逆相变过程,设计一系列可逆途径计算.
例题
3) 化学反应
方法(1):ΔrG= ΔrH-TΔrS
例题
ΔG= ΔH-TΔS
方法(2):由化学势计算
试求27℃时,1molIG从10atm等温膨胀到1atm的ΔG.
1mol IG
10atm,300K
1mol IG
1atm,300K
等温过程
方法1:
IG,dT=0, ΔH=0
方法2:
①H2O (l)
25 ℃,
③H2O (g)
25 ℃,1atm
②H2O (l)
25 ℃,1atm
④ H2O (g)
25 ℃,1atm
ΔG
ΔG1
ΔG2
ΔG3