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物理化学电子教案—第二章 第二章 热力学第二定律 第二章 热力学第二定律 2.1 自发变化的共同特征 2.2 热力学第二定律（The Second Law of Thermodynamics） 2．3 卡诺循环与卡诺定理 卡诺定理 2.4 熵的概念 从卡诺循环得到的结论 任意可逆循环的热温商 任意可逆循环的热温商 任意可逆循环的热温商 任意可逆循环的热温商 熵的引出 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 Clausius 不等式的意义 2．6 熵变的计算 等温过程的熵变 等温过程的熵变 等温过程的熵变 等温过程的熵变 等温过程的熵变 等温过程的熵变 变温过程的熵变 变温过程的熵变 变温过程的熵变 化学过程的熵变 化学过程的熵变 环境的熵变 用热力学关系式求 T-S图及其应用 T-S图及其应用 T-S 图的优点： 2.7 热力学第二定律的本质和熵的统计意义 2.7 热力学第二定律的本质和熵的统计意义 2.7 热力学第二定律的本质和熵的统计意义 热力学第二定律的本质 热力学概率和数学概率 热力学概率和数学概率 热力学概率和数学概率 Boltzmann公式 Boltzmann公式 2.8 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能 为什么要定义新函数 亥姆霍兹自由能 亥姆霍兹自由能 亥姆霍兹自由能 吉布斯自由能 吉布斯自由能 吉布斯自由能 吉布斯自由能 2.9 变化的方向和平衡条件 熵判据 熵判据 亥姆霍兹自由能判据 吉布斯自由能判据 2.10 ?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 等温化学变化中的?G 等温化学变化中的?G 2．11 几个热力学函数间的关系 几个函数的定义式 几个函数的定义式 函数间关系的图示式 四个基本公式 四个基本公式 四个基本公式 四个基本公式 从基本公式导出的关系式 特性函数 特性函数 Maxwell 关系式 Maxwell 关系式 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 Gibbs-Helmholtz方程 Gibbs-Helmholtz方程 Gibbs-Helmholtz方程 Gibbs-Helmholtz方程 Gibbs-Helmholtz方程 2.12 克拉贝龙方程 Clausius-Clapeyron方程 Trouton规则（Trouton’s Rule） 外压与蒸气压的关系 2.13 热力学第三定律与规定熵 热力学温标 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 热力学第三定律 规定熵值(conventional entropy) 用积分法求熵值（1） 用积分法求熵值（2） 规定熵值(conventional entropy) 用积分法求熵值（2） 规定熵值(conventional entropy) RUDOLF JULIUS EMMANUEL CLAUSIUS 2.14 偏摩尔量与化学势 单组分体系的摩尔热力学函数值 单组分体系的摩尔热力学函数值 多组分体系的偏摩尔热力学函数值 在此之前我们的讨论都人为地局限在单组分单相封闭体系或多组分但组成不变的单相封闭体系。在实际工作中所要 研究的体系不会如此简单。对于多组分体系（体系中存在两种或两种以上的物质）人们发现只用两个独立变量来描述它是不够的，既除两个独立变量之外还需知道每种物质的量（或者浓度）才能确定体系的状态。 例如：在标准压力250C 100ml 水+100 ml乙醇 =192ml 150ml水 +50ml乙醇 =195ml 显然总体积不是纯态体积的简单加和，除温度和压力外，必须分别知道水和乙醇的物质的量才能确定总体积。 多组分体系的偏摩尔热力学函数值 偏摩尔量的物理意义 在等温等压条件下，保持各组分浓度不变，加入1摩尔B物质所引起的体系容量性质的变化。 以偏摩尔体积为例, V B,m 的物理意义是 ： 在等温等压条件下，保持各组分浓度不变，加入1摩尔B 物质所引起的体系体积的变化。 这里所指的“保持各组分浓度不变”包括以下两种情况： （1）在无限大量的体系中加入1摩尔 B物质