文档介绍：均相封闭体系的热力学原理及其应用
3 均相封闭体系的热力学原理及其应用
概述
热力学性质间的关系
热容
热力学性质的计算
逸度与逸度系数
两相系统的热力学性质及热力学图表
引言
学习化工热力学的目的在于应用,最根本的应用之一就是热力学性质的推算。
本章的主要任务就是将纯物质和均相定组成混合物系统的一些有用的热力学性质表达成为能够直接测定的p、V、T及Cp*(理想气体热容)的普遍化函数,再结合状态方程和Cp*模型,就可以得到从p、V、T推算其它热力学性质的具体关系式。即可以实现由一个状态方程和理想气体热容模型推算其它热力学性质。
重点讲授内容
1 从均相封闭系统的热力学基本关系出发,获得热力学函数(如U、H、A、G、S、CP和CV等)与p、V 、T之间的普遍依赖关系;
掌握新逸度和逸度系数的概念及其计算方法;
将普遍化热力学关系与具体的状态方程相结合,得到适用于特定系统物性计算公式,从而达到由p-V-T关系计算其它热力学性质的目的。本章只讲授均相封闭系的计算。
由对应状态原理计算热力学性质;
介绍热力学图、表的制作原理和应用。
热力学性质间的关系热力学基本关系式
如何导出?
热力学基本关系式的推导
对于封闭体系
热力学第二定律
热力学第一定律
(A)
对于一个可逆的、无非体积功的状态变化过程
(B)
代入式(A)
根据热力学函数的定义式
将式(A)代入
适用范围:
只有体积功存在的均相封闭、无化学反应系统
尽管在推导过程中,采用了变化过程为可逆过程的假设,但是由于在最终的关系中所有的变量都是状态函数,因此该公式不论可逆或不可逆过程都适用。
对于有化学反应的封闭体系,由于存在物种的变化,因而被视为开放体系,因而以上公式不适用。
热力学基本关系的记忆方法
P
S
T
V
U H A G
记忆方法:
同一线上的能量变量以另两个变
量为自变量,即取微分形式
同一行的另一变量与之相乘加上
另一行的乘积;
自变量在左取正号,在右取负号
状态函数间的数学关系式
对于函数
补充数学知识
若存在着
则称该函数为状态函数,或点函数、恰当微分函数
其全微分