第二章热力学第二定律与热化学说课.pptVIP

第二章 热力学第二定律与化学平衡 一、自发过程的方向性及特征 1.自发过程的定义 2.自发过程的方向与限度 3.自发过程的共同特征 自发过程不会自动逆向进行。 4．影响自发过程的因素 二、热力学第二定律 说明: 两种说法之中 “不引起其他变化”是后置前提条件，也是关键所在： 第二节 熵 第二节、熵 1．熵的概念 2.熵的统计意义 3．熵的性质及量纲 性质：熵是状态函数，且为容量性质。 二、Clausius 不等式及其应用 Ⅰ、卡诺循环（Carnot cycle） 卡诺循环（Carnot cycle） 卡诺循环（Carnot cycle） 卡诺循环（Carnot cycle） 卡诺循环（Carnot cycle） 卡诺循环（Carnot cycle） 卡诺循环（Carnot cycle） 热机效率(efficiency of the engine ) 冷冻系数 卡诺定理 Ⅱ 、Clausius不等式及其推导 Ⅱ 、Clausius不等式及其推导 Ⅱ 、Clausius不等式及其推导  （1）判断过程的方向性 b、Clausius不等式的应用 2.熵变的计算 （ⅰ）简单变化过程熵变的计算： （b）变温过程 (ⅱ)相变化过程 (恒温恒压过程) a.可逆相变—在正常条件下发生的相变 b.不可逆相变： 在非正常相变条件下发生的相变 (ⅲ)化学变化过程的熵变 第三节 功函和自由能 1.功函的基本问题： 2.定义的引出： 3.-δW≤-dF和-W≤-ΔF的意义及应用  （1）物理意义： （2）应用 （2）应用 （b）利用等式部分进行计算： 二、自由能（又名等温等压位）: 1.自由能的基本问题： 2.定义的引出： 3.-δWf≤-dG和-Wf≤-ΔG的意义及应用 （１）物理意义 （２）应用 (a) 用作封闭体系内部过程的判据： (b) 利用等式部分进行计算： 第四节 热力学函数之间的 　　　　　基本关系及应用 第四节　热力学函数之间的基本关系及应用 一.热力学函数之间的基本关系式及其推导： 1．热力学函数之间的最基本关系及其推导 （2）基本公式的推导： 第五节 自发过程的五种判据 第六节 偏摩尔数量与化学位 一、偏摩尔数量定义式及偏摩尔数量集合公  式的推导： 1．偏摩尔数量定义及相关问题 二、化学位 第七节 化学平衡 4 Gibbs-Helmholze’s formula 微 分 式： 不定积分式： 定 积 分 式： (2)公式推导： 对于组成不变、非体积功为零的封闭体系，由 and 可以得出： (1)Gibbs-Helmholze’s formula : 对于发生于恒温恒压条件下的相变化和化学变化，其 与 符合如下关系： From We can get : 对于发生于恒温恒容条件下的相变化和化学变化，其 与 符合如下关系： 二、基本公式的应用： 1．Maxwell’s relations 应用: (1)求U随V的变化关系 （2）熵与压力的关系： 根据 Maxwell关系式: 膨胀系数 ideal gass pV=nRT 2．用作热力学判据： 3.基本公式在计算中的应用： 由定义式 等温下，设计可逆过程 可计算等温可逆过程或等温可逆过程且无其他功的 组成恒定的封闭体系： (1)简单等温过程： 设计为恒温可逆过程： (2)恒温恒压可逆过程： §2—5、自发过程的五种判据： 用U,H,F,G重新表示孤立体系的自发过程的熵判据， 不同条件下的封闭体系内部自发过程的判据。 → 一、偏摩尔数量定义式及偏摩尔数量集合公式的推导 二、化学位 1．偏摩尔数量定义及相关问题 2．偏摩尔数量集合公式 3.The Gibbs-Duhem Equation （1）定义 （2）物理意义 （3）特点 一、偏摩尔数量定义式及偏摩尔数量集合公式的推导 设体系由1，2，3，……，k物质组成： （1）定义： 设：有一均相体系，由组分1，2，3，…k组成： （2）物理意义 物理意义：在恒温、恒压，除物质i以外，体系中其他物质（j）的数量（ 保持不变的条件下： ） 加 摩尔i物质时使 单纯来源于i物质绝对量的增加. 直接物理意义：在有限的体系中加入 摩尔i物质时所引起体系某种 改变量 相当于在“此温度、压力及原组成