[理学]热力学第十二章第二部分.pptVIP

§12-4 化学反应过程的热二律分析 化学反应过程的最大有用功 化学反应过程的最大有用功 标准生成吉布斯函数 标准生成吉布斯函数的数值 任意状态吉布斯函数的求解 可逆等温过程对外作出的最大有用功 熵的基准 有关基准的问题讨论 有关基准的问题讨论 有关基准的问题讨论 化学Ex 化学Ex的基准 化学Ex的规定 化学Ex的计算 化学Ex的计算 燃料（CaHb）的化学Ex 燃料（CaHb）的化学Ex 燃料（CaHb）的化学Ex 燃料（CaHb）的化学Ex Ex损失 §12-5 理想气体的化学平衡 化学反应的方向和限度的判据 化学反应的方向和限度的判据 化学反应的方向和限度的判据 化学反应的方向和限度的判据 化学反应的方向和限度的判据 反应度 degree of reaction 反应度与离解度degree of dissociation T + p 反应的方向判据 T + p 反应的方向判据 T + p 反应的方向判据 T + p 反应的方向判据 化学平衡常数Equilibrium Constant 化学平衡常数 理想气体 （ p,T ) T 从（ p0,T ) 积分到（ p,T )，p0=1atm Standard-state Gibbs function change 当 自发向正方向 当 自发向反方向 当 化学平衡 常数 * 热力学第二定律的本质是指出过程的 有化学反应时 对于有化学反应的过程也是适用的 方向 条件 限度 最大有用功 化学Ex Ex损失exergy destroyed 只讨论稳定流动系统 有用功 技术功（机械功、电功、磁功） 对外最大有用功 （可逆 T ） 稳定流动系统进行可逆等温过程，系统对外 作的最大有用功等于系统吉布斯函数的减少 可逆 T 反应物 生成物 千摩尔吉布斯函数 求解时，也有基准问题 规定： 由有关单质在标准状态下生成1kmol化合物时的吉布斯函数的变化 该化合物的标准生成吉布斯函数 在标准状态：T0(298.15K)，p0(101.325kPa) 下任何单质的吉布斯函数为零 T0，p0 1kmol n2 n2 单质 化合物 标准生成吉布斯函数在数值上= 1kmol化合物在标准状态下的 千摩尔吉布斯函数 列在表12-1中 表12-1 附表7 理想气体 人为规定0K时，稳定平衡态物质的熵为零 也需规定统一基准 绝对熵 热力学第三定律 规定单质 是不是基准点不同 ？ 思考题7 0K时 化合物生成方程 对单质列方程： 在T0,p0下 单质在 T0 p0 反应前后 当规定 基准点不同 思考题7 25 oC 298.15K 0 K 是相对值，无基准问题 当系统可逆地达到与环境的温度、压力相平衡时，系统所能提供的最大有用功 当系统处于与环境压力、温度相平衡时，系统的物理Ex为零。 物理Ex 当系统在物理死态时，经可逆的物理（扩散）或化学（反应）过程达到与环境化学平衡（成分相同）时，所能提供的那部分最大有用功 化学Ex 环境(物理死态) 通常取p0=101.325kPa, T0=298.15K的饱和湿空气为环境 给定环境 T , p 物理Ex 化学Ex 给定环境 T , p 组元，成分 组元 N2 O2 H2O CO2 其它 摩尔成分 0.756 0.2034 0.0312 0.0003 0.0091 分压力pi 76.602 20.609 3.161 0.030 0.922 规定： 环境空气各组元在T0 , pi 下的Ex值为零 空气中组元 i ( N2, O2 , H2O, CO2 , …) 在T0， p0 下的化学Ex = i组元 从 T0， p0 变化到T0, pi下对外作的最大有用功 所以，环境空气的Ex值为零 纯氧O2在p0 , T0下的物理Ex=0， 但化学Ex=0 i 组元的化学Ex(焓Ex) i p0 , T0 1kmol 1kmol pi , T0 0 对于理想气体 i 组元的化学Ex(焓Ex) i p0 , T0 1kmol 1kmol pi , T0 列于表12-2 例：对于O2 可逆 1kmol CaHb 各处于T0,p0 各处于T0,p0 Wmax Ex平衡 T0 p0 下 过量空气不影