高校-简明无机化学-教案ppt-2章课件.ppt

膨胀次数 N = 2 ，平衡 2 次。 p = 16 p = 8 p = 1 p外 = 8 p外 = 1 平衡 2 次 16 1 0 1 16 平衡 1 次 p /（105 Pa） V /（10－3m3） V 16 1 0 1 16 8 p /（105 Pa） V /（10－3m3） 平衡 4 次 p =16 p = 12 p = 8 p = 4 p = 1 p外 = 8 p外 = 12 p外 = 4 p外 = 1 p V 16 1 0 1 16 平衡 1 次 p V 16 1 0 1 16 平衡 2 次 8 膨胀次数 N = 4 ，平衡 4 次。 p V 16 1 0 1 16 8 4 8 红色曲线为 pV = C 的图像， 曲线上的点均表示平衡状态。 N = 8 ，平衡 8 次。 p =16 －14－12－10－ 8－6－4－2－ p = 1 p V 16 1 8 4 12 2 6 10 14 0 2 4 6 8 10 12 14 16 红色曲线为 pV = C 的图像。 p V 16 1 8 4 12 2 6 10 14 0 2 4 6 8 10 12 14 16 pV = nRT，在恒温膨胀 过程中 nRT 为常数， 故有 pV = C。 我们清楚地看到，膨胀次 数 N 越大的途径， p－V 折线 下覆盖的面积越大，过程的体 积功越大。 若用一堆细砂来维持外压， 使 p = 16 ? 105 Pa，每次取走一 粒砂使气体膨胀 ? ? ? 则经过极多 次平衡达到终态 p = 1 ? 105 Pa。 该途径N 相当大。 若砂粒无限小，粒数无限多， 则 N 无穷大，体系经过无限多次的 平衡达到终态 p = 1 ? 105 Pa 。 16 8 4 12 0 1 8 16 p /（105 Pa） V /（10－3m3） N 趋近于无穷大时， p－V 折线无 限逼近 pV 曲线， p－V 折线下的面积 S 无限逼近 pV 曲线下的面积 S曲。 即 该途径中体系做功最多，是体积 功的极限值。 16 8 4 12 0 1 8 16 p /（105 Pa） V /（10－3m3） 3. 可逆途径和自发过程 （1） 膨胀次数无限多，时 间无限长，速率无限慢； N ? ? 的途径与其他所有 途径相比，有如下特殊性： （2） 驱动力无限小，体系几乎 一直处于平衡状态； （3） 体系做的功比其他途径时 体系所做的功大，该途径的功用 Wr 表示，它有最大绝对值。 这种途径，称为可逆途径。 之所以称为可逆途径，是因为这 种途径还有另外一条重要的特点。 （4） 体系和环境的状态可以由 原路线还原。 膨胀时，每次取走一个无限小砂 粒 ? ? ? ? ? ? 则经过无限多次平衡，沿着 pV 曲线达到终态 p = 1。 16 8 4 12 0 1 8 16 p /（105 Pa） V /（10－3m3） 从终态出发，将这无限小砂粒 一个个加上，经过无限多次平衡， 沿着 pV 曲线回到 p = 16 ? 105 Pa 的始态。 体系和环境的状态由原路线还 原。 其他 N = 1，2，4，8 ??? ??? 的途径均没有此性质 。 见 N = 2 的图像。 p V 16 1 0 1 2 16 平衡 2 次 8 膨胀过程中，除始态外体系 有 2 次平衡：（p = 8，V = 2） 和