化学热力学基本概念过程和途径模块三热力学动力学基础94课件.pptx

模块三热力学、动力学基础化学热力学基本概念-过程和途径

改变外界条件，系统状态就会发生变化，这种变化的经过称为热力学过程，简称过程。系统由同一始态，变化到同一终态的不同经历，称为途径。【实例分析】某理想气体的p、V、T变化可通过两条不同经历来实现：

按变化的性质，过程分为化学反应过程、相变过程和单纯p-V-T变化过程；若按进行的条件，又可分为如下过程。（1）恒温过程系统与环境的温度相等，且恒定不变的过程，即T1＝T2＝T环＝常数。（2）恒压过程系统与环境的压力相等，且恒定不变的过程，即p1＝p2＝p外＝常数。（3）恒外压过程环境压力恒定，即p环＝常数；但系统的压力可以变化。

（4）恒容过程系统体积恒定不变的过程，即V1＝V2＝常数。（5）绝热过程系统与环境之间没有热交换的过程，即Q＝0。（6）循环过程系统经一系列变化后又回到原始状态，称为循环过程，此时所有状态函数的改变量均为零，如Δp＝0，ΔV＝0，ΔT＝0。（7）可逆过程是无限接近平衡，且没有摩擦力条件下进行的理想过程。它是以无限小的变化量，在无限接近平衡状态下进行的无限缓慢的过程。其特征是，按与原方向相反的步骤，使过程逆转，可以使系统和环境完全恢复到原来的状态。

如图1，在一定温度下，将细沙一粒粒的放到与气缸之间无摩擦力的活塞上压缩气体时，由于压力变化（dp）无限小，可以认为是恒压过程；而过程无限缓慢，系统和环境的温差（dT）也无限小，又可视为恒温过程；如果按与原来相反的操作，一粒粒取走细沙，则系统和环境可以完全逆转复原，这就是可逆的含义。图1恒温可逆过程示意图

绝对可逆过程是不存在的，但一些实际过程比较趋近时，可近似按可逆过程处理。从原理上讲，已确定的始、终状态之间，任何一个实际过程，在一定的条件下总是可以用一个无限接近可逆变化的过程来代替，而后者可以当作可逆过程处理，我们所说的热力学可逆过程就是基于这种考虑。不可逆过程并非不能向相反方向进行，只是系统回到原状态后，环境必定发生变化（环境失去功，而得到了热），因此没有使系统和环境都完全恢复到原来的状态。

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