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文檔簡介

不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體,而不引起其它變化物理化學電子教案—第三章2023/7/12023/7/1熱力學第一定律不能回答過程的方向性問題。2023/7/12023/7/1熱力學第二定律要確定自發(fā)過程的方向和限度。自發(fā)過程:在自然條件下,能夠發(fā)生的過程。所謂自然條件,是指不需要人為加入功的條件。說明:在大氣環(huán)境的恒壓條件下,系統(tǒng)的體積縮小時,它自然得到恒壓體積功,但這是維持恒壓條件的自然結(jié)果,而并非人為加入的功,故仍屬于自發(fā)過程。所謂人為地加入功,是指人為地加入壓縮功或電功等非體積功。2023/7/1過程判據(jù)自發(fā)進行的條件限度使體系還原需外界作功水流水位差ΔhΔh<0Δh=0水泵作功電流電位差ΔEΔE<0ΔE=0發(fā)電機作功高溫物體向低溫物體的傳熱過程溫差ΔTΔT<0ΔT=0冷凍機作功高壓氣體向低壓氣體的擴散過程壓力差ΔpΔp<0Δp=0壓縮機作功自發(fā)過程的逆過程不能自動進行,但并不是說自發(fā)過程不可逆轉(zhuǎn)。如果外力對系統(tǒng)作功,自發(fā)過程的逆向過程能夠進行。2023/7/1要使自發(fā)過程的逆過程能夠進行,環(huán)境必須對系統(tǒng)作功2023/7/1不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其它影響。2023/7/12023/7/1·源吸片熱使中之完咱全轉(zhuǎn)垮變?yōu)檎俟Χ敳划a(chǎn)英生其缺他影第響。第一多層意販思20恩23被/6魄/2被6即熱幫功轉(zhuǎn)嘴換必屠須有網(wǎng)兩個唇熱源搬,從超高溫她熱源伍吸熱呀向低獨溫熱厘源放肚熱。通過吉工質(zhì)套從高拒溫熱們源吸局熱,設(shè)向低外溫熱拼源放屆熱并該對環(huán)馳境作傻功的訓循環(huán)追操作程的機王器稱紐奉為熱或機。20裙23捧/6傲/2斑6第二極層意村思不要俘把熱遲力學始第二膜定律濤簡單敬地說豎成:穩(wěn)功可門以完昏全變留為熱攤,但爪熱不估能完雄全變煉為功省。事愚實上草,不鬼是熱晌不能獲完全鋤變?yōu)檠婀Γ舳堑仍诓灰砸鹳J其他景變化徹的條擠件下悠熱不競能完滾全變喪為功愈。例如糠,理登想氣矛體從喬單一叫熱源左吸熱天定溫鳴膨脹詳,所放吸收拾的熱桶全部獅轉(zhuǎn)化胡為功漁,但坑卻引嘗起另煌一變孫化,卷那就旨是氣肉體的淡體積尋增大既了。20嗚23聾/6并/2本6第一片類永賢動機戒:不備需能澇量供呀應(yīng),吊而永掏遠作傅功;第二趴類永床動機遍:從主單一怪熱源魯取熱之永遠不向外沖作功秋。20運23收/6理/2之620爺23模/6可/2常6如果員熱能立自動難從低含溫流稀向高啄溫,耳那么致就可摩從高詞溫吸體熱向爭低溫曠放熱禮作功怨,同柿時,堂低溫覆熱源所所獲室得的醒熱又隊能自伶動流犯向高臣溫,項于是黑低溫街熱源釘復(fù)原抓,等蠶于從敬單一鹽的高飾溫熱刷源吸驅(qū)熱作靈功而妄無其挽他變斜化。20楊23輕/6袋/2僅63.2卡諾識循環(huán)惱與卡攜諾定陳理20逼23席/6河/2惜6§3葛.2卡諾臺循環(huán)糠(Ca汁rn雖ot算c蕩yc壟le)18賓24年,鑒法國救工程幟師(1允79搬6~篇18翼32宏)設(shè)計歲了一裂個理獄想熱充機,紙以理坊想氣臘體為嘴工作輩物質(zhì)刻,從砌高溫咱熱夸源吸壺收宴的慢熱量喪,一部右分通過突理想嫩熱機虹用來伍對外做功W,另一勁部分的熱突量放掏給低喚溫翅熱源。理杰想熱哲機由誰四個漏可逆驚步驟及構(gòu)成分一個孟循環(huán)論,即溉卡諾植循環(huán)斥。20勇23稱/6館/2憲620降23遠/6蠶/2歐6§3亂.2卡諾瞧循環(huán)笨(Ca右rn悔ot施c陰yc磚le)過程1:恒并溫可賤逆膨型脹U1=暴0Q1=焦–W1=nR李T1ln夾(V2/V1)20胳23差/6賤/2觸6§3菌.2卡諾灘循環(huán)捧(Ca居rn路ot揪c身yc疲le)過程2:絕腸熱可勤逆膨川脹20質(zhì)23營/6儲/2姿6§3牢.2卡諾殺循環(huán)矛(Ca襖rn臟ot慶c頑yc蕉le)過程3:恒漁溫可銜逆壓咸縮U2=熄0Q2=祝–W2=nR鈔T2ln飾(V4/V3)20宿23枯/6扣/2疤6§3妨.2卡諾魔循環(huán)史(Ca煉rn均ot朗c知yc訊le)過程4:絕散熱可鬼逆壓鍛縮20使23哲/6脂/2扭6§3紗.2卡諾鍬循環(huán)呆(Ca眉rn文ot愧c雖yc外le)P1,V1T1P2,V2T1恒溫可逆膨脹

U1=己0Q1=閃–W1=nR出T1ln摘(V2/V1)P3,V3

T2

絕熱可逆膨脹P4,V4T2恒溫山可逆怎壓縮絕熱可逆壓縮U2=眠0Q2=儀–W2=nR誼T2ln勉(V4/V3)20殼23榆/6稱/2榮6§3愛.2卡諾吸循環(huán)效(Ca鞏rn丸ot縱c機yc譜le)整個橫循環(huán)捎:即AB發(fā)CD曲線閣所圍宣面積遲為熱機我所作丹的功僑。Q1=避–W1=nR挑T1ln淹(V2/V1)Q2=有–W2=nR回T2ln鋼(V4/V3)20雜23筆/6融/2倚6§3須.2卡諾話循環(huán)叢(Ca枝rn弄ot捕c頑yc惹le)過程4:過程2:相除得根據(jù)仔絕熱預(yù)可逆網(wǎng)過程睜方程臺式20布23床/6卵/2籮6§3注.2卡諾華循環(huán)賊(Ca盒rn功ot堡c惜yc狐le)將熱機皆所作效的功插與所笛吸的牲熱之掀比值伐稱為燙熱機虜效率,或鍬稱為體熱機正轉(zhuǎn)換翠系數(shù)當,用表示平。恒小嘩于1??ㄖZ艙循環(huán)蘆的熱尺機效條率為20掌23愛/6假/2禿6說明歌:(1)卡毒諾循綁環(huán)的延熱機漂效率口只取羽決于寺高低肉溫熱見源的捎溫度油。要渾提高盤熱機得效率歪,應(yīng)政盡可患能提賤高高辦溫熱斥源溫孔度,滅降低斗低溫百熱源居溫度唯。(2)在通低溫漿熱源剛溫度隸相同專的條周件下鳳,低撤溫熱耳源與迷高溫漂熱源嫩溫差搬越大釣,熱盲機效叉率越扇高。柜能量吉有“充品味矮”或跡“質(zhì)嬌量”若的高住低。浩溫度紡越高江,熱余的“明品味傳”或挺“質(zhì)翼量”乳越高倦。20噴23樸/6阿/2搭6一內(nèi)非燃機顏火車數(shù)在我逗國的廟鐵路徐上行盲駛,吐在什急么情火況下徹熱效獸率最戲高(棄)A.北方箱的冬維季B.北方鑰的夏糊季C.南方東的夏剛季D.南方茄的冬艷季A20拒23事/6邪/2管6(4糊)卡諾瞧循環(huán)龍是由勾四個批可逆材步驟釣組成橡的,吵所以公卡諾蔽循環(huán)情是可率逆循束環(huán)。爐因為旺可逆繪過程城系統(tǒng)育對環(huán)言境作愿最大靈功,糠所以似卡諾庸熱機也的熱符機效的率最膜大。(3)卡前諾循楚環(huán)的原熱溫地商之喬和等霧于零掀。20程23乞/6裝/2腸6§3拔.2卡諾亮定理卡諾撥定理晃:所有近工作剩于同截溫熱辜源和基同溫恢冷源街之間繭的熱夾機,棉其效填率都怖不能竟超過微可逆銀機,寶即可盟逆機刪的效西率最賽大。ir<r不可脫逆循勁環(huán)的精熱溫濾商之特和小侄于零場。20層23忠/6蜂/2搏6§3黎.2卡諾愈定理<獵不可瘡逆循討環(huán)=岔可逆撥循環(huán)<唐不可壩逆循跟環(huán)=含可逆兔循環(huán)卡諾定理的意義:(1)引入了一個不等號,原則上解決了化學反應(yīng)的方向問題;(2)解決了熱機效率的極限值問題。20仍23贊/6子/2準6§3扇.2卡諾敞定理醒的推緩論卡諾揉定理潤推論見:所有竄工作蛋于同蔬溫高隙溫熱曾源與還同溫膏低溫煩熱源普之間豎的可摸逆機答,其荒熱機炸效率刃都相密等,懂即與腿熱機窯的工筑作物撲質(zhì)及凍其變敘化的棄類型氧無關(guān)名。只要折兩個限熱源獻溫度糧確定肚,則瞇所有蓬可逆混熱機藍的效覽率均廉相同飄。20噴23曬/6趁/2嘉6卡諾宋定理影及其針推論擊告訴隸我們紡:工作妹于兩券個熱漢源之唇間的認熱機懸,熱槳機效樓率存曾在理稠論極誼限,朱即熱怨轉(zhuǎn)化落為功防是有壩最高舌限度炭的,阻且這知個最技高限攜度僅謊與兩姨個熱伙源溫撒度有藥關(guān)??赡婷ぱh(huán)尚過程懶的可吼逆熱膠溫商模之和剖為零撲,不理限于刑理想副氣體洪的pV乏T變化絡(luò),而轉(zhuǎn)具有控普遍鬼意義患。20或23究/6謠/2僅6§3手.3熵,午熵增販原理熵熵的幻玉物理適意義克勞蹄修斯檔不等繞式熵判減據(jù)-截-熵殃增原悟理20陶23演/6凈/2餡620離23葉/6老/2椅6任意刮可逆澤循環(huán)覽的熱岔溫商證明吃如下:任意側(cè)可逆演循環(huán)篩熱溫秀商的片加和鋪等于雪零,嬌即:同理煙,對MN過程繡作相陣同處棗理,贏使MX虎O’沾YN折線兔所經(jīng)激過程柴作的碑功與MN過程籮相同碎。VW踢YX就構(gòu)鋪成了忠一個飼卡諾兔循環(huán)?;?2燥)通危過P,呼Q點分慘別作RS和TU兩條庭可逆今絕熱愈膨脹聲線,(1)在如圖所示的任意可逆循環(huán)的曲線上取很靠近的PQ過程;(3釘)在P,挎Q之間徑通過O點作理等溫滾可逆緞膨脹挨線VW學,使兩嚇個三滑角形PV莖O和OW敘Q的面積陰相等,這樣暗使PQ過程乞與PV踐OW必Q過程隙所作顯的功相準同。20尺23明/6榮/2盟6任意雕可逆露循環(huán)徑的熱豪溫商用相奇同的斗方法讀把任研意可揪逆循澇環(huán)分同成許蟻多首尾暫連接饞的小錘卡諾詠循環(huán),前之一個掃循環(huán)蜘的絕私熱可進逆膨軟脹線求就是枯下一事個循浸環(huán)的籠絕熱紹可逆旺壓縮興線,皺如圖召所示殺的虛汽線部護分,拖這樣渠兩個險過程芬的功棋恰好閃抵消產(chǎn)。從而晃使眾駛多小椅卡諾漁循環(huán)宜的總效閃應(yīng)與任掉意可群逆循危環(huán)的封閉州曲線相當昏,因朝此,細任何秧一個幫可逆癥循環(huán)扁,均瞎可用洽無限詠多個割無限迷小的糖卡諾丘循環(huán)親之和隔代替梁。任意可逆循環(huán)20按23按/6笨/2筋6任意誰可逆鄰循環(huán)芝的熱也溫商菊之和狀為零唇。20插23哭/6照/2唉620嫩23標/6寒/2咳620盈23念/6毯/2汪6這幾軋個熵灶變的線計算貫式習鞭慣上仰稱為息熵的是定義廊式,槽即熵的攔變化納值可積用可盾逆過逗程的化熱溫木商值鵝來衡綠量。T系統(tǒng)遵的溫因度系統(tǒng)溜與環(huán)痕境交換的拼可逆攔熱20塵23養(yǎng)/6撒/2鬧6熵是晨狀態(tài)誕函數(shù)亂,單恢位是J·K-1;熵是愁廣度分量;摩爾型熵S/跑n=Sm(J·m栽ol-1·K-1),胳比熵S/當m=咱s(J·k漠g-1·K-1);一定具狀態(tài)紡下物覆質(zhì)的可熵值莊是不襪知道蛙的,劃只能節(jié)計算塌一過嚷程的春熵變棵。20諒23潛/6拿/2朗620澤23煉/6索/2挨620受23陶/6票/2割6卡諾男定理陸:所有旗工作植于同毒溫熱求源和細同溫奔冷源障之間寧的熱雜機,型其效擾率都蝕不能巷超過泡可逆案機,伶即可逐逆機幟的效晨率最搶大。ir<r不可問逆循貝環(huán)的呢熱溫商害之和機小于謎零。3.克勞蜓修斯敏不等撤式對于俯微小饑循環(huán)20妥23萬/6城/2牧63.克勞醫(yī)修斯宅不等批式設(shè)有一個循環(huán),為不可逆過程,為可逆過程,整個循環(huán)為不可逆循環(huán)。則有12同樣嚇始末覆態(tài)間羞,可夢逆過末程的晶熱溫遣商大噴于不本可逆擋過程辜的熱油溫商攏。對于點可逆燙過程20政23漂/6丘/2普6將兩河式合惹并得Cl百au方si近us不等助式:>不可逆=可逆>不可逆=可逆3.克勞地修斯氧不等障式是實偵際過救程的嘗熱效樸應(yīng),T是環(huán)銳境溫襯度。不可佩逆過胖程的渾熵變耽大于模不可挖逆過桿程的栽熱溫甜商,苗因此欄,要蕉想求辛算不蠻可逆云過程環(huán)的熵繞變時國,不共能用律該過慰程的謀實際剩熱溫踐商計員算,經(jīng)而因匙設(shè)計凳一條些可逆喉途徑婆,求策算可滔逆途乎徑的棕熱溫總商才不是該哨過程帝的熵滔變。可逆會熱溫普商即懷為熵角變20搖23螺/6溫/2必6利用送克勞仇修斯襲不等栽式,歇可由朗過程魔的熱培溫商最與熵打差(扮可逆膨熱溫畏商)殼的比嬌較來撐判斷涂過程碑的方扣向與顧限度鏟:若過慚程的取熱溫駁商小所于熵遼差,命則過暑程不歌可逆攔,若降過程池的熱認溫商冤等于黑熵差烈,則展過程雄可逆錦??藙谪撔匏雇坏葘O式也旁成為熱力醉學第希二定你律的封數(shù)學嘆表達州式20告23香/6蠅/2梨64.熵判豎據(jù)—蘭—熵增增原皇理對于絕熱系統(tǒng), ,所以Clausius

不等式為熵增摟原理杰可表銜述為研:在絕個熱條殲件下丸,系率統(tǒng)發(fā)考生不呢可逆茅過程寄,其禾熵增孤加;系統(tǒng)喬發(fā)生無可逆年過程示時,笑其熵沾值不浸變;不可死能發(fā)生沿熵減嚷少的座過程養(yǎng)。>戒不吉可逆=刮可幣逆>不可逆=可逆20睡23翼/6估/2赤64.熵判紅據(jù)—騎—熵井增原刪理對于扣非絕技熱系需統(tǒng),烏有時寶把與豈系統(tǒng)品密切蜻相關(guān)延的環(huán)樣境也賊包括園在一蘋起,吳作為省隔離滾系統(tǒng)騙。環(huán)境積與系宣統(tǒng)間非既無畏熱的哈交換巖,又姜無功蔥的交護換,栗則熵鑰增加廢原理嶄可表娘述為賣:一個林隔離桃系統(tǒng)落的熵裙永不寺減少副。>施不喜可逆=億可米逆系統(tǒng)環(huán)境隔離系統(tǒng)20蛙23欣/6以/2鳳64.熵判換據(jù)—蘆—熵弟增原百理隔離蝕系統(tǒng)嬌與環(huán)收境間委沒有超任何魯能量牽交換峰,若其內(nèi)樓部發(fā)糧生不型可逆綿過程寫,那性一定賴是自朱發(fā)過漆程,不羨可逆姻過程節(jié)的方陡向也償就是臺自發(fā)殘過程墨的方劑向。陜而可堤逆過燒程則悄是始婚終處錢于平案衡狀性態(tài)的曉過程榮,因蹤蝶此>吐自發(fā)=約平衡利用陡隔離故系統(tǒng)宜的熵賤差來濫判斷沖過程郵的方鞋向與提限度欠,也拌稱為順熵判活據(jù)。20塔23悔/6領(lǐng)/2鍋620詠23后/6是/2盜6§3矛.4熵變翼的計傳算環(huán)境牽熵變揭的計矛算理想懷氣體pV紀T變化竹過程摟熵變脂的計浙算凝聚紅態(tài)物母質(zhì)變過溫過錫程熵敵變的論計算20拌23脆/6安/2痕61.康環(huán)境海熵變評的計按算環(huán)境貨的熵椅變等桐于環(huán)勻境吸跟收的鉤熱與漫環(huán)境吸熱力疲學溫礙度之澇比或系仔統(tǒng)與號環(huán)境駕交換捆熱量溉的負掙值與失環(huán)境塘熱力全學溫昆度之尿比一般各所指兇的環(huán)狐境往禮往是株大氣方或很名大的胸熱源蜂,當騾系統(tǒng)棕與環(huán)俘境間擱發(fā)生寺有限弱量的亡熱量哲交換趨時,比僅引東起環(huán)窄境溫苗度、釣壓力簡無限腸小的粉變化楊,整時個熱度交換腔過程昏對環(huán)孫境而日言可繭以看譽成是冠在恒型溫下夠的可辭逆過隙程。20刊23槐/6豪/2腹62.理想復(fù)氣體pV拔T變化仍過程喜熵變朱的計役算恒容街變溫QV=波dU=nCV,mdT恒壓鹽變溫Qp=氏dH=nCp,mdT為定值,不隨溫度改變20降23驕/6李/2虎62.理想?yún)菤怏wpV殖T變化將過程烈熵變船的計歇算恒溫津可逆dU=蜜0Q=滿–WdH=020撕23武/6謀/2久620廊23揀/6咳/2繡62.理想富氣體pV豎T變化挖過程如熵變捉的計顛算理氣pV專T變化恒容S1恒溫S220害23悄/6換/2曾62.理想鞏氣體pV餡T變化基過程六熵變掛的計砌算理氣pV雜T變化恒壓S1恒溫S2同理請大家推導

20筒23銀/6主/2擁620錢23眠/6欄/2回620絕23介/6煉/2予63.凝聚窄態(tài)物燭質(zhì)變粱溫過凈程熵披變的喪計算恒壓拐過程Qp=規(guī)dH=nCp,mdT可以話證明哲當壓洲力改騙變不飲大時旺,上乓式近嫌似適起用。恒容燙變溫QV=做dU=nCV,mdT20榨23爛/6拐/2韻63.理想匆氣體pV劇T變化咐過程朵熵變桑的計匆算例題1:1mo蛾l理想改氣體題在恒拖溫下道通過噴:(1后)可逆鐮膨脹,(瓦2)真空劣膨脹帖,體斃積增將加到10倍,程分別續(xù)求其箱熵變顛。解:(1)恒禾溫可各逆膨礎(chǔ)脹恒溫

1mol理氣,V1

1mol理氣,V2=10V1

真空膨脹(1辟)為咬可逆伴過程則。20摧23戴/6雀/2捎620村23才/6貓/2登6熵是壘狀態(tài)春函數(shù)雨,始丸終態(tài)慘相同懂,系卵統(tǒng)熵扒變也含相同牌,所唯以:(2)真芬空膨僵脹但環(huán)萬境熵垮變?yōu)榀?,園則:(2)為齊不可紀逆過橫程20圍23俗/6加/2水6§3橋.5相變種過程屯熵變央的計辯算可逆僅相變不可絮逆相誕變20便23相/6湖/2培61.可逆吼相變相變呈過程脖始終插保持判在某埋一溫洋度T及其虜平衡井壓力p下進尚行時舒,該換相變動為可旁逆相悔變。B()B()T,p可逆相變壓力懼恒定英,相童變焓竄在數(shù)襯值上輪等于斑可逆訪熱。20軋23辮/6啦/2其62.不可落逆相患變不在蕉相平絲式衡壓脫力p和溫愛度T下的變相變果,是抗不可旱逆相讀變B(,T,p)B(,T,p)T,p不可率逆相粗變B(,Teq,peq)B(,Teq,peq)Teq,peq可逆盜相變S1S2S3S2SS=S1+S2+S3計算怒不可陶逆相食變過券程的構(gòu)熵變迎,必國須設(shè)院計一暴條包渴含有裙可逆剖相變惜步驟百在內(nèi)捷的可漲逆途況徑,方此可派逆途灰徑的姻熱溫碼商才柿是該驚不可貼逆過偉程的胳熵變蒙。20凳23肉/6銜/2谷62.不可碧逆相武變20截23累/6酸/2蘆6例題20嘩23鑄/6貫/2雪6例題20非23揀/6項/2笨6例題Sis段o=Ssy井s+Sam動b=令11忘3.期6易J·奪K–1>蛾0淹不可獲逆相見變20序23炸/6主/2去6§3牧.6熱力蓋學第麗三定拆律和鍬化學裙變化保熵變毫的計包算能斯瞇特熱儲定理熱力塊學第職三定襲律規(guī)定氣熵和疑標準始熵20惱23省/6盆/2啞620卵23牽/6搶/2蟲61.能斯梁特熱鋒定理批(Ne桿rn峽st恒h稿ea注t法th橫eo蜻re供m)19由06激年,Ne忽rn域st經(jīng)過澇系統(tǒng)腔地研協(xié)究了蝦低溫漲下凝粉聚體肚系的聾反應(yīng)饑,提朋出了膠一個靜假定襖,即好:凝聚壺系統(tǒng)民在恒營溫化灰學反罷應(yīng)過招程中夫熵變泄隨溫裝度趨茄于0K而趨寫于零誘。用公笑式表排示為垃:或:rS(0富K)膛=餓0例如:2H2(0K)+O2(0K)=2巨H2O(0K)rS(0醒K)兩=020壘23保/6葬/2蔽61.能斯剖特熱凱定理雀(Ne淋rn烤st匙h毀ea戚t進th尋eo哭r(nóng)e簽m)2molH20K,純態(tài)1molO20K,純態(tài)2molH2O0K,純態(tài)+△rSm(0K)2molH2TK,純態(tài)1molO2TK,純態(tài)2molH2OTK,純態(tài)+rSm(TK)S1S3S2先讓挎反應(yīng)海物從TK降溫扶至0K,再閥在0K下反摟應(yīng)生留成產(chǎn)剃物,搖最后星使產(chǎn)憂物從0K升溫盼至TK。rSm(TK)籮=rSm(0茫K)喚+S1+S2+S3=S1+S2+S320興23醬/6忠/2商61.能斯柿特熱劣定理落(Ne鏟rn砌st招h讀ea墓t探th骨eo密re殲m)S1=扯2丟[S*m(H2,0椒K)叮–S*m(H2,TK)乒]S2=S*m(O2,0隊K)富-S*m(O2,TK)S3=的2[S*m(H2O,TK)息-S*m(H2O,怪0K大)]溫度T下假即想的蔽純態(tài)開物質(zhì)松化學捷變化乖的摩甘爾反鞏應(yīng)熵卵,等掏于參鍋加反宏應(yīng)的易各種死純物兼質(zhì)在柄溫度T的摩原爾熵膛和0K的摩欲爾熵政之差蚊與其激化學歷計量埋數(shù)的骨乘積悅之和士。rSm(TK)月=陣∑νB[S*m(B狐,T君K)打-S*m(B粉,0倉K)慣]20抖23性/6愧/2漲6在不拔違背療能斯勒特定攏理的推前提疫下,間為了建應(yīng)用細方便索,選定0K時各靈純物靜質(zhì)凝耽聚態(tài)支的摩憐爾熵師為零釣,可以錦使一肯般溫淡度T下摩送爾反喜應(yīng)熵滑的計啦算變做得簡焰單。S*(濁0K,凝驕聚態(tài))=各0在這成里,0K下的昌凝聚污態(tài)沒籌有特跳別明雁確,烘玻璃尼體、處晶體語等都氣是凝捎聚態(tài)擱,為勉了嚴敵格起距見,還路易填斯和版吉布姥森在19包20年對責此進綢行了深嚴格能界定滔,提寶出了迷完美鉤晶體綢的概香念,演使得夏熱力狀學第戲三定廊律的循表述身更加冶科學孩。20姐23購/6翼/2偽620半23熟/6滾/2舊620福23犁/6征/2霸620骨23料/6森/2嬸63.規(guī)定危熵和痕標準跡熵熱力置學第皺三定滑律實哄際是潑對熵臨的基廁準進虛行了侮規(guī)定幟。有甚了這印個基比準,乏就可絞以計店算出目一定臟量的B物質(zhì)堅在某粒一狀機態(tài)(T,旗p)下貝的熵櫻。根據(jù)辮絕對曉零度延時,吧物質(zhì)奸的完害美晶念體0K時的航熵值紫為零纖的規(guī)白定,份求得遺該物視質(zhì)在證其它才狀態(tài)最下的速熵值杰稱為兔該物懇質(zhì)在英該狀韻態(tài)下黎的規(guī)定蜜熵。1m誰ol某物薄質(zhì)在鮮標準景態(tài)下貍、溫另度T時的表規(guī)定嫩熵為歐該物啟質(zhì)在攻溫度T的標準飾摩爾忘熵,表趟示為S?m(T)。諒一般限物理旬化學們手冊圣上有朝29筆8.15扎K的標懼準摩伐爾熵軟。20受23輔/6聯(lián)/2松620渡23用/6曾/2已63.規(guī)定漿熵和僚標準皺熵圖中摸陰影鈴下的谷面積快加上痕兩個軌相變陶熵即栗為所豪求的然熵值慘。如果勾要求柿某物臉質(zhì)在雖沸點豬以上悼某溫蹦度T時的籠規(guī)定著熵,月則積島分不覺連續(xù)忠,要液加上阻在熔睡點(Tf)和沸頸點(Tb)時的約相應(yīng)氣熵,期其積猜分公啦式可搞表示沙為:20個23銀/6連/2擱64.標準丸摩爾蒙反應(yīng)期熵1m鋪ol某物亭質(zhì)在聞標準棋態(tài)下得、溫筒度T時的社規(guī)定筒熵為遞溫度T的標準裙摩爾乒熵,表德示為S?m(T)。精一般錢物理閱化學采手冊意上有銅29豪8.15賢K的標態(tài)準摩月爾熵迎。一定兆溫度T下,門當反歸應(yīng)物坦及產(chǎn)寸物均喚為標交準態(tài)塞純物刮質(zhì)時籌,單巨位反決應(yīng)進除度的注反應(yīng)痰引起聰?shù)撵啬懽?,尼即為震該溫取度下臂該化蕩學變掉化的標準棋摩爾秘反應(yīng)嗚熵。由標擋準摩著爾熵衛(wèi)計算母標準控摩爾糊反應(yīng)肅熵20頑23事/6密/2茂6某溫黨度下頁化學搞變化睬的標飾準摩組爾反借應(yīng)熵青等于爹同樣歌溫度秩各自紙?zhí)幵诨儜B(tài)攝的標此準摩鴿爾熵餅與其寺化學前計量拒數(shù)的胃乘積巷之和欺。29歲8.15節(jié)K的標胡準摩航爾熵快可查角。20攜23堡/6宰/2箱620蠻23匙/6礙/2爹620有23筍/6袖/2拴6§3茶.7亥姆擋霍茲僻函數(shù)蔽和吉休布斯排函數(shù)亥姆憤霍茲反函數(shù)吉布底斯函征數(shù)對A判據(jù)絹和G判據(jù)撕的說款明等溫飾過程容中的A、G的計火算20旁23癥/6惠/2錘620輕23騰/6鑼/2膠61.蘆亥魯姆霍哪茲函菌數(shù)克勞陵修斯際不等腐式dS≥Q/杜T(慢>自發(fā)顆,=桃平宗衡)對恒派溫恒毒容非仰體積丑功為誰零的掃過程QV=d親UdS礎(chǔ)≥dU產(chǎn)/T(敞>自發(fā)伶,=身平冶衡)dU摟–T何dS≤引0利(害<自發(fā)基,=村平欣衡)d(U蜘–T妖S)≤韻0(若<自發(fā)瞎,=鑄平畝衡)定義觸:A=U–T況SdAT,積V≤蜘0(W’抗=0)(扛<自發(fā)辟,=短平衡掏)對宏臨觀過胞程AT,即V≤宏0(W’霞=0)(苗<自發(fā)腳,=蹲平衡虜)此式哨稱為亥姆松霍茲嶺函數(shù)撲判據(jù)。20助23屯/6章/2硬61.潤亥悔姆霍繁茲函姿數(shù)亥姆保霍茲眉函數(shù)然判據(jù)拿表明童:在恒朵溫恒起容且帽非體秘積功或為零穩(wěn)的條提件下尋,亥黨姆霍好茲函供數(shù)減退少的拐過程能夠自動支進行萌,亥沒姆霍齒茲函鮮數(shù)不硬變時嬌處于兆平衡恨態(tài),不可嚼能發(fā)生椒亥姆賣霍茲支函數(shù)牧增大蛛的過容程。dAT,劑V≤沈0(W’仗=0)(嗓<自發(fā)榆,=意平衡詳)或?qū)敽暧^拾過程AT,佛V≤餓0(W’站=0)(庫<自發(fā)因,=郵平衡挎)此式探稱為亥姆良霍茲遲函數(shù)懸判據(jù)。與熵鉤判據(jù)眉相比絨,此凳判據(jù)辯不需嚷考慮朽環(huán)境培的變泛化,擦僅由單系統(tǒng)咬狀態(tài)呼函數(shù)耐的增醋量A即可貓實現(xiàn)倘恒溫曉、恒絨容、剛非體辛積功顫為零呢的過句程的怖方向天和限馳度的孫判斷炮,十趙分方濫便。20買23乞/6贈/2多61.譜亥虎姆霍兼茲函苗數(shù)A的物版理意爆義:對恒杯溫可卵逆過合程,Qr=TdSdA=d(U–TS)銳=騎dU–TdS很=dU–Qr=Wr得dAT=Wr或AT=Wr表明華:恒溫灰可逆斜過程亥姆盈霍茲嗓函數(shù)貞變等戚于過澡程的百可逆廉功。AT反映絞了系匹統(tǒng)進基行恒載溫狀億態(tài)變德化是績所具貼有的探對外芝作功尊能力景的大答小。20隸23苗/6渾/2牛61.剩亥修姆霍滿茲函憶數(shù)A的物辛理意晉義:恒溫雁恒容濁可逆膨過程Qr=TdSdA=d(U–TS)抬=渡dU–TdS損=dU–Qr=Qr–頁pd蛋V+Wr’–Qr=Wr’dAT,V=W’r或AT,補V=W’r表明載:恒姓溫恒舌容可棕逆過檢程亥姆通霍茲尼函數(shù)養(yǎng)變化兇等于溝過程罰的可脫逆非壟體積想功。20熱23餃/6絞/2違62.寒吉史布斯宋函數(shù)克勞劣修斯蹄不等鏈式dS潮≥Q/棉T(獎>自發(fā)報,=庭平露衡)對恒激溫恒火壓非飯體積煤功為六零的開過程Qp=d勉HdS野≥H/都T(匠>自發(fā)慣,=鮮平預(yù)衡)dH仔–T儉dS≤斃0插(百<自發(fā)師,=潑平嗎衡)d(H濁–T邪S)駕≤震0嶄(娘<自發(fā)皮,=殃平甩衡)定義之:G=H–T衰SdGT,離p≤中0(W’糠=0)(口<自發(fā)刮,=訴平衡月)或?qū)ν岛暧^途過程GT,襲p≤勢0(W’犧=0)(遮<自發(fā)困,=桿平衡止)此式錄稱為吉布蓬斯函偷數(shù)判譜據(jù)。20友23殲/6攀/2品62.杯吉季布斯紐奉函數(shù)吉布娛斯函繡數(shù)判辜據(jù)表問明:在恒貫溫恒撞壓且貧非體浮積功敲為零鍵的條葉件下形,吉嗚布斯庭函數(shù)固減少叨的過因程能夠自動凈進行首,吉山布斯艘函數(shù)鑄不變宜時處貴于平騾衡態(tài)伙,不可味能發(fā)生夕吉布芒斯函疫數(shù)增苗大的川過程邊。吉布繳斯函部數(shù)判飼據(jù)應(yīng)粥用非你常廣特泛,消因為辰許多團相變舌、化倒學變化均齊是在佛恒溫羊、恒犬壓、W’選=0下進栗行的田,它牌跟亥允姆霍恢茲函柴數(shù)判涂據(jù)一叫樣,技也不溫需要私考慮偶環(huán)境奏,僅舌由系赴統(tǒng)狀吸態(tài)函喊數(shù)G的增絞量即勁可對虧過程某的方適向和舌限度窄進行霞判斷慰。20兔23妹/6修/2悟62.惜吉尼布斯畏函數(shù)G的物意理意刪義:對恒椒溫恒蹦壓可兩逆過芬程,Qr=TdSdG=d(H–TS)洗=濟dU+宵pdV–TdS=dU耐+pdV–Qr=W'r得dGT,p=W'r或GT,p=W'r表明蘋:恒接溫恒逃壓可勺逆過絮程吉布患斯函掩數(shù)變稀等于浮過程拖的可朗逆非證體積苦功。20垮23俘/6或/2釘620丑23彎/6毛/2固620長23印/6耗/2起64.宴恒抗溫過榮程A和G的計央算(1丘)蓄單純豈理想宴氣體恒溫過程葡:U=0、H=0S=nRln色(V2/V1)啊=–nRln咱(p2/p1)則:AT=U–TS=–nR屠Tln取(V2/V1)=nR愈Tln捉(p2/p1)GT=H–TS=–nR瘦Tln司(V2/V1)=nR附Tln喇(p2/p1)20薪23好/6畜/2襖64.餅恒湖溫過逗程A和G的計科算(2暫)毒恒與溫恒筑壓可逆?zhèn)上嘧儯河捎赟可逆盆相變=H可逆陡相變/T則G可逆悟相變=H可逆盆相變–TS可逆胃相變=壤0A可逆鍵相變=G可逆浸相變–(pV)=–pV對于維凝聚哲相之呆間的讓相變鬧,由別于V≈0哨,則A≈0對于它有氣撿相參襯加的賠相變既,有躺:A=–n(g錄)RT對于程不可末逆相倍變化慌,可摔用狀梯態(tài)函僵數(shù)法20添23瓦/6猴/2挽64.添恒授溫過現(xiàn)程A和G的計熱算例題杏:1洞01蕉32衛(wèi)5Pa下將夫一盛巨有1悄00裙℃、萄1mo艦l水的賀密閉掉玻璃廚球放躺在1銅00dm3的恒躁容密仗閉真曾空容抖器中罷,整仗個容促器放否在1怒00℃的恒讀溫槽勸內(nèi)。抽將玻惰璃小旨球擊具破,笨水即帆發(fā)生候氣化身(設(shè)耳蒸氣負為理黎想氣免體)口,計團算該綢過程英的Q,W,U,H,S,A,和G。已知狐10饞0℃水的里氣化屑熱為哨40杜.5英9kJ扯·m對ol–1。H2O(l)101325Pa

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