新版热力学第二定律5.ppt

物理化学BI—第二章 第二章 热力学第二定律 热力学函数的基本关系式(教材71～75) 定义式关系 函数间关系的图示式 基本关系式 ------Gibbs公式 推导 其余几个用定义式推导，如： 适用条件： （1）封闭体系、组成恒定、W’=0； 在下列过程中，哪些可以应用Gibbs公式，哪些不能用？ （1）NO2气体缓慢膨胀，始终保持化学平衡 热力学基本关系式 第一定律和第二定律的综合，它包含着热力学理论的全面信息，是热力学理论框架的中心。几个式子之间是完全等价的，任何一个都可以代表基本关系式。 特性函数 特性函数 对应系数关系式 对应系数关系式 Maxwell关系式 Maxwell 关系式 James Clerk Maxwell (1831～1879 ) 麦克斯韦，英国物理学家。 16岁进入爱丁堡大学，1850年转入剑桥大学研习数学，1854年以优异成绩毕业，并留校任职。 1856年到阿伯丁的马里沙耳学院任自然哲学教授。 1860年到伦敦任皇家学院自然哲学及天文学教授。 1865年辞去教职还乡，专心治学和著述。 1871年受聘为剑桥大学的实验物理学教授，负责筹建该校的第一所物理学实验室——卡文迪许实验室，1874年建成后担任主任。 James Clerk Maxwell (1831～1879 ) 科学成就 1．麦克斯韦在物理学中的最大贡献是建立了统一的经典电磁场理论和光的电磁理论，预言了电磁波的存在。1873年，麦克斯韦完成巨著《电磁学通论》，这是一部可以同牛顿的《自然哲学的数学原理》相媲美的书，具有划时代的意义。 2．麦克斯韦在电磁学实验方面也有重要贡献。此外他还发明了麦克斯韦电桥。 3．麦克斯韦在分子动理论方面的功绩也是不可磨灭的。他运用数学统计的方法导出了分子运动的麦克斯韦速度分布律。 交叉微商式 常用的是后两式： 关于关系式的记忆 Maxwell 关系式的应用 Maxwell 关系式的应用 Maxwell 关系式的应用 Maxwell 关系式的应用 Maxwell 关系式的应用 Maxwell 关系式的应用 Maxwell 关系式的应用 Maxwell 关系式的应用 Maxwell 关系式的应用 Maxwell 关系式的应用 Maxwell 关系式的应用 Maxwell 关系式的应用 Maxwell 关系式的应用 Maxwell 关系式的应用 例 试证明： 证： 首先要用到一个偏微商关系式 〖方法1〗 等式两边都包含了T、p、S三个量，从循环关系式出发 〖方法2〗 当dS=0时， 〖方法3〗 从Maxwell关系式出发： Question Homework 教材111页第9题。 Exercise 1.苯在正常沸点353 K时摩尔汽化焓为30.75 kJ·mol-１。今将353 K，101.3kPa下的1mol液态苯向真空等温蒸发变为同温同压的苯蒸气(设为理想气体)。(i)求此过程的Q,W,ΔU,ΔH,ΔS,ΔA和ΔG;(ii)应用有关原理,判断此过程是否为自发过程?2.4mol理想气体从300K、py下等压加热到600K，求此过程的ΔU,ΔH,ΔS,ΔA,ΔG。已知此理想气体的Smy(300K)＝150.0 J·K-１·mol-１,Cp,m＝30.00J·K-１·mol-１。 （3）求 S 随 p 或V 的变化关系 等压热膨胀系数（isobaric thermal expansirity）定义： 则 根据Maxwell关系式： 从状态方程求得 与 的关系,就可求 或 。 例如，对理想气体 （4）Cp与CV的关系 根据热力学第一定律 设 ， 则 保持p不变，两边各除以 ，得： 将2式代入1式得 根据应用（1） 代入3式得 只要知道气体的状态方程，代入可得 的值。若是理想气体，则 运用偏微分的循环关系式 则 将5式代入4式得 定义膨胀系数 和压缩系数 分别为： 代入上式得： 由7式可见： （2）因 总是正值，所以 （3）液态水在 和277.15 K时， 有极小值，这时 ，则 ，所以 。 （1）T 趋近于零时， 和一个等式 将右边拆成两项偏微商之积： 上一内容 下一内容 回主目录 返回 * 不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其它变化。 2.1 自发变化的共同特征 2.2 热力学第二定律 2.3 熵判据的建立 2.4 熵变的计算及熵判据的应用 2.6 熵的统计意义和热力学第二定律的本质 2.7 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能判据 2.5 热力学第三定律与规定熵 2.8 ?G与?A的计算示例 2.9 几个热力学函数间的关系 2.9.1 定义式关系 2