物化热力学定律.pptVIP

物理化学电子教案——第二章 §2.1 自发变化的共同特征——不可逆性 §2.2 热力学第二定律 §2.3 Carnot 循环 热机效率 卡诺定理：所有工作于同温热源和同温冷源之间的热机，其效率都不能超过可逆机，即可逆机的效率最大。 卡诺定理推论：所有工作于同温热源与同温冷源之间的可逆机，其热机效率都相等，即与热机的工作物质无关。 卡诺定理的意义：（1）引入了一个不等号，原则上解决了化学反应的方向问题；（2）解决了热机效率的极限值问题。 §2.4 熵的概念 任意可逆循环分为小Carnot循环 任意可逆循环 熵的引出 熵的定义 §2.5 Clausius 不等式与熵增加原理 Clausius 不等式 Clausius 不等式 Clausius 不等式 熵增加原理 Clausius 不等式的意义 熵的特点 §2.6 热力学基本方程与T-S图 §2.6 热力学基本方程与T-S图 T-S 图的优点： §2.7 熵变的计算 计算要点 1.体系熵变必须沿可逆过程求其热温商； 2.环境熵变必须沿实际过程求其热温商，且体系热与环境热大小相同，符号相反； 3.判断过程的方向必须用总熵变，绝热时可用体系熵变； 4.计算体系熵变的基本公式： 等温过程中熵的变化值 等温过程中熵的变化值 等温过程中熵的变化 等温过程中熵的变化 非等温过程中熵的变化值 非等温过程中熵的变化 §2.8 热力学第二定律的本质和熵的统计意义 熵和热力学概率的关系——Boltzmann公式 Boltzmann公式 Boltzmann公式 §2.9 Helmholtz自由能和Gibbs自由能 为什么要定义新函数？ Helmholtz自由能 Helmholtz自由能 Helmholtz自由能 Helmholtz自由能判据 Gibbs自由能 Gibbs自由能 Gibbs自由能 Gibbs自由能判据 Gibbs自由能 §2.10 变化的方向和平衡条件 熵判据 熵判据 Helmholtz自由能判据 Gibbs自由能判据 §2.11 ?G的计算示例 等温物理变化中的?G 等温物理变化中的?G 等温物理变化中的?G §2.12 几个热力学函数间的关系 基本公式 几个函数的定义式 几个热力学函数之间关系的图示式 四个基本公式 四个基本公式 四个基本公式 四个基本公式 四个基本公式 从基本公式导出的关系式 Maxwell 关系式及其应用 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 Gibbs自由能与温度的关系—— Gibbs-Helmholtz方程 Gibbs自由能与温度的关系—— Gibbs-Helmholtz方程 Gibbs-Helmholtz方程 Gibbs自由能与压力的关系 §2.13 热力学第三定律与规定熵 热力学第三定律 热力学第三定律 热力学第三定律 热力学第三定律 规定熵值(conventional entropy) 用积分法求熵值（1） 解： 例3 利用 的关系式，可以求出气体在状态变化时的 和 值。 知道气体的状态方程，就求出 的值 用来从一个反应温度的 (或 )求另一反应温度时的 (或 ） 根据基本公式 根据定义式 在温度T时 表示 和 与温度的关系式都称为Gibbs-Helmholtz方程 则 所以 这就是Gibbs——Helmholtz方程的一种形式 为了将该式写成易于积分的形式，在等式两边各除以T，重排后得 这就是Gibbs——Helmholtz方程的另一种形式 左边就是 对 T 微商的结果，即 对上式进行移项积分 作不定积分,得 式中 I 为积分常数 使用上式时，需要知道 与T的关系后再积分 代入 与T 关系式，进行积分 已知 式中 为积分常数，可从热力学数据表求得 如果知道某一温度的 ，就可计算积分常数I 就可以得到 的值 同理，对于Helmholtz自由能，其Gibbs-Helmholtz 公式的形式为： 处理方法与Gibbs自由能的一样。 已知 对于理想气体 移项积分 将温度为T、在标准压力下的纯物作为标准态 热力学第三定律 规定熵值 (1)熵判据 在五个热力学函数U，H，