《物理化学教学课件》 物化02-04~06.pptVIP

例1 1molH2O(l)于0.1MPa下自25℃升温至50℃，求熵变和热温商，并判断可逆性。已知 (1)热源温度700℃; (2)热源温度100℃。 解： 例1 1molH2O(l)于0.1MPa下自25℃升温至50℃，求熵变和热温商，并判断可逆性。已知 (1)热源温度700℃; (2)热源温度100℃。 解： 解：第(1)问是可逆过程 不可逆程度： 例2 100℃, 101325Pa下1 molH2O(l)气化为101325Pa的水蒸气，已知此时H2O (l)的蒸发热为40.66kJmol-1， H2O(l)和H2O(g)的摩尔体积分别为18.80 cm3mol?1和3.014?104 cm3mol?1。试计算熵变和热温商，并判断过程可逆性。(1) p外=101325Pa，(2) p外=0。 解： 第(2)问：关键是求Q，也就是要求出DU，方法1，设计可逆过程，求出DU 例2 100℃, 101325Pa下1 molH2O(l)气化为101325Pa的水蒸气，已知此时H2O (l)的蒸发热为40.66kJmol-1， H2O(l)和H2O(g)的摩尔体积分别为18.80 cm3mol?1和3.014?104 cm3mol?1。试计算熵变和热温商，并判断过程可逆性。(1) p外=101325Pa，(2) p外=0。 解： 第(2)问：方法2，利用DH求出DU 例2 100℃, 101325Pa下1 molH2O(l)气化为101325Pa的水蒸气，已知此时H2O (l)的蒸发热为40.66kJmol-1， H2O(l)和H2O(g)的摩尔体积分别为18.80 cm3mol?1和3.014?104 cm3mol?1。试计算熵变和热温商，并判断过程可逆性。(1) p外=101325Pa，(2) p外=0。 解： 不可逆程度： 例2 100℃, 101325Pa下1 molH2O(l)气化为101325Pa的水蒸气，已知此时H2O (l)的蒸发热为40.66kJmol-1， H2O(l)和H2O(g)的摩尔体积分别为18.80 cm3mol?1和3.014?104 cm3mol?1。试计算熵变和热温商，并判断过程可逆性。(1) p外=101325Pa，(2) p外=0。 例：通10A电流经过一个10W的电阻1s，同时使水流经电阻,（1）维持其原来温度（10oC）。求电阻的DS，环境的DS。（2）设用绝热线将电阻包住，求DS电阻及DS环 。(电阻质量为10g，比热容为 ) 解（1） 电阻状态未改变， 环境（水）在恒温下吸热， 例：通10A电流经过一个10W的电阻1s，同时使水流经电阻,（1）维持其原来温度（10oC）。求电阻的DS，环境的DS。（2）设用绝热线将电阻包住，求DS电阻及DS环 。(电阻质量为10g，比热容为 ) 解（2） 电阻， 4.熵的本质(essentials of entropy) 物理意义：熵是系统混乱程度的度量。 S固 S气 S液 S高温 S低温 W：当系统的热力学能、体积和物质的量都给定时，系统的微观状态数（见12-80式）。 0K时，理想晶体的微观状态数为1。一般温度下，分子热运动使得系统在这W个微观状态辗转，系统的微观状态一直在变化，W越大，系统辗转经历的微观状态越多。 了解一下：热力学第二定律的又一种表述 热力学第二定律也可以表述为： 存在广延的状态函数熵，它是内能和所有广义位移X1, X2, ?的函数， S(E, X1, X2, ?) ，并且是内能的单调增函数，对于绝热过程，成立不等式： 等号在绝热可逆过程时成立。 这个叙述正好是课本中从克氏或开氏说法推得的一系列结果，反过来，也可以从这个叙述推出克氏或开氏说法。 2-6 亥姆霍兹函数和吉布斯函数 Helmholtz Function and Gibbs Function 吉布斯函数 亥姆霍兹函数 Helmholtz function Gibbs function 1.恒温过程(isothermal) 体系温度不必恒定，只要环境温度T环不变，体系初终态温度与环境温度相等即可。 恒温时系统亥氏函数的变化值等于可逆过程中系统所作的功，小于不可逆过程中系统所作的功。（如系统对外作功，可逆过程做功多，如果系统需要外界输入功，可逆过程需功少。） 微小恒温恒容过程 恒温时系统亥氏函数的变化值等于可逆过程中系统所作的功，小于不可逆过程中系统所作的功。（如系统对外作功，可逆过程做功多，如果系统需要外界输入功，可逆过程需功少。） 1.恒温过程(isothermal) 恒温恒容时系统亥氏函数的变化值等于可逆过程中系统所作的非体积功，小于不可逆过程中系统所作非体积功。（如系统对外作功