工科化学6章46 48.pptVIP

尚辅网 尚辅网 二、卡诺定理 (1)在T1和T2两热源间工作的所有热机中，可逆热机的效率最大 (2)在T1和T2两热源间工作的所有可逆热机效率必相等，只与两热源温度有关，与所用工作物质无关 ●推论　在相同两热源间工作的所有可逆热机效率相等；在相同温度两热源间工作的不可逆热机效率小于可逆热机效率 第三节　熵(entropy) 一、熵的导出 * * 尚辅网 第六章　热力学第二定律 ?本章要求 1．了解自发过程的共同特征，热力学第二、第三定律的文字表述 2． 掌握熵函数的概念：熵变的引入、定义和熵增原理的本质，能熟练地应用克劳修斯不等式。 3． 掌握亥姆霍兹函数和吉布斯函数的定义以及应用?S和?G作为过程方向和限度判据的适用条件；了解?A、?G的物理意义。 4． 掌握单纯的p-V-T变化、相变化和化学变化过程中?S和?G的计算方法；理解?fGm? 、?rGm?以及Sm?、?rSm?的意义及其应用。 5． 掌握热力学基本方程；理解吉布斯——赫姆霍兹方程及其应用 6． 掌握偏摩尔量和化学势的概念；了解逸度、活度及标准态的概念；理解化学势在处理平衡问题和研究多组分系统性质中的作用。 7． 了解稀溶液的依数性。 尚辅网 ●自发过程（无它物影响可自动发生的过程）的共同特征 A、水的流动 B、热的传导 C、气体膨胀 D、化学反应 T1 p1 h1 2H2+O2=2H2O Cu 　h2 T2 p2 ??推动力 ?h= h2- h1 ?0 　?T=T2-T1 ?0 ?p=p2-p1 ?0 待找 ??限度 ?h= h’2- h’1=0 ?T=T’2-T’1 =0 ?p=p’2-p’1 =0 待找 ??复原方法 Wsurr 　Wsurr Wsurr Wsurr ??后果 Wsurr?Qsurr 　　Wsurr?Qsurr Wsurr?Qsurr Wsurr?Qsurr 尚辅网 ●结论 一切自发过程发生后，系统皆不可能自动复原（若要复原，环境将损失功得到热）。或：一切自发过程都是热力学不可逆过程 尚辅网 第一节　热力学第二定律 二、热力学第二定律(second Law of thermodynamics) ●克劳修斯(Clausius R J E)说法（1850年）　热不可能自动地从低温物体传给高温物体 ●开尔文(Kelvin L)说法（1851年）　不可能造出第二类永动机，它可以从单一热源吸热，使之完全转化为功，而不产生其它变化 ●说明　得出两个重要的结论 (1)热和功的不对称性　功可全部转变为热(例如摩擦生热)，热不能不留后果地完全转变为功 (2) 能量有一定的品位或“质量”　功的品位比热高，高温热源传递的热的品位比低温热源的高。若无其他变化，能量的品位只可能降低，不能升高 尚辅网 一、热机效率(efficiency of the heat engine) ●定义 Q1——系统从高温热源吸热(Q10) W——系统对环境做功(W0) Q2——系统向低温热源放热(Q20) 一个循环后，ΔU=Q1+Q2+W=0 －W=Q1+Q2 尚辅网 第二节　卡诺循环和卡诺定理 一、卡诺循环（1824 ） (1)恒温可逆膨胀 (2)绝热可逆膨胀 Q=0 (3) 恒温可逆压缩 (4) 绝热可逆压缩 Q=0 一个循环后 ?U=0 尚辅网 换算 ●可逆的卡诺热机效率(Carnot efficiency) Q1/T1+Q2/T2=0 二式相除 1+Q2/Q1=1-T2/T1 尚辅网 或 ●意义 ——可逆的卡诺循环中，其热温熵之和等于零 ——卡诺循环的热机效率η小于1 ——可逆的卡诺热机的效率只