文档介绍：第三章热力学第二定律
能量变化的方向和限度问题
自发过程
在一定条件下,不必施加外力,可以自动进行的过程,自发过程。
举例:a) 食盐的溶解 b) 醇和有机酸反应生成酯
(1) 气体流动
(2) 热传递
(3) 电流方向
特征:
1)有方向性和限度
2)判据
3)自发过程可以被利用做功
热力学第二定律
开尔文说法:不可能从单一热源吸热使之全部变成功而不引起其它变化。第二类永动机不可能实现。
克劳修斯说法:热不能自动的从低温物体传递给高温物体。
熵的引出
如何判断一个化学反应能否自发
放热反应能自发进行,吸热反应不能自发进行。反证:吸热反应,自发进行
a 高温水煤气反应
b 碳酸钙的分解反应
上述例子中,共同的特征:混乱度增加。
描述系统混乱度的状态函数,热力学上定义为熵,S。
熵变
系统从同一始态变化到同一个终态,无论过程是否可逆,状态函数大的变化值不变,但只有可逆过程的热温商等于熵变。
计算可逆过程的熵变,需将不可逆过程设计成始终态相同的可逆过程后,计算其热温商,即为熵变。
熵增加原理
自发过程两大推动力:1)能量降低 2)混乱度增大,系统熵值增大。
对于隔离系统,推动力即熵增加。
隔离系统,自发过程总是沿着熵增大的方向,即熵增加原理。
熵判据
把系统与环境放在一起,构成一个新的系统,可作为隔离系统
环境看做一个大的热源,认为系统变化过程中,环境进行的是恒温可逆过程。
熵变的计算
1恒温过程
不仅适用于恒温过程,也适用于初终态温度相同的过程
例3-1