热力学与动力学第一章定律.pptxVIP

2;3;4;5;6;7;8;9;10;11;12;13;14; §1 热力学概论 ;16;17;18;19;20;21;22;23;24;注意：1）热是过程量，而不是系统的状态性质； 2）符号：以Q表示，单位为焦耳（J）； 3）热的性质：是由于大量质点无序运动的平均强度不同而引起的一种能量传递的形式。;26;27;28;29;; 热力学能是状态函数，用符号U表示，它的绝对值尚无法测定，只能求出它的变化值。;32;33;34;35;定义:;焓不是能量 虽然具有能量的单位，但不遵守能量 守恒定律;38;39;40;41; §2.5 热容;（1）物质的本性：不同的物质其热容值不同。;（3）过程的性质：因为热是过程量，不同的过程其值不同。;（4）理想气体的摩尔热容;（5） 摩尔热容与温度的关系;47;48;49;50;51;52;53;54;55;56;57;58;59;60;61;3. 热力学第二定律; 人类经验说明：自然界中一切变化都是有方向和限度的,且是自动发生的,称为“自发过程” Spontaneous process 。;1.在两个确定热源之间工作的所有热机中,卡诺热机效率最大；即? ?R ;某过程在一定外界条件下有自动发生的趋势，一旦发生就无需借助外力，可自动进行，这样的过程称为自发过程。 与自发过程相反，一定条件下必须借助外力帮助才能进行的过程，称为非自发过程。 任何自发过程的逆过程都是非自发过程。;1．理想气体自由膨胀: Q=W=?U=?H=0, ?V0;2．热由高温物体传向低温物体:;3．化学反应: Cd(s)+PbCl2(aq)=CdCl2(aq)+Pb(s);人类经验总结：; （2）Kelvin Plank总结这一教训来表述热力学第二定律： “不可能造成这样一种机器，这种机器能够循环不断地工作，它仅仅从单一热源吸热变为功而没有任何其它变化。”上述这种机器称为第二类永动机。;强调说明：; §3.4 熵函数与熵判据;; Clausius根据可逆过程的热温商值决定于始终态而与可逆过程无关这一事实定义了“熵”（entropy）这个函数，用符号“S”表示，单位为： ;;2021/6/15;; --------克劳修斯不等式，用来判断过程的方向和限度时，又称为“熵判据”;熵判据;熵判据; §3.5 热力学第三定律;;;; 4. 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能;;（等温，可逆 ); 如果体系在等温、等容且不作其它功的条件下;亥姆霍兹自由能判据;吉布斯（Gibbs J.W.,1839~1903）定义了一个状态函数：;因为;如果体系在等温、等压、且不作非膨胀功的条件下，;在等温、等压、可逆电池反应中;吉布斯自由能判据;熵、亥姆霍兹函数判据、吉布斯函数判据的对比;4.3 热力学函数的一些重要关系; dU = TdS – pdV – ?Wf’ dH = dU + dpV= dU +pdV+Vdp dH = TdS + Vdp – ?Wf’ dA = dU – dTS = dU – TdS –SdT dA = –SdT– pdV – ?Wf’ dG = dH – dTS = dH – SdT – TdS dG = –SdT+ Vdp – ?Wf’ 适用条件：密闭系统的任意过程。;当?Wf’=0;对应函数关系式; 在一定温度和压力下，任何纯物质达到两相平衡时，蒸气压随温度的变化率可用下式表示：; Clausius-Clapeyron方程;热力学第一定律;※反应进度?;★克劳修斯不等式;;★克拉佩龙方程: