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文档简介

1、回顾热力学第二定律的经典表述,克劳迪斯说,如果不留下其他变化,就不可能将热量从低温物体传递到高温物体。开尔文说:不可能从一个单一的热源吸收热量,并在不留下其他变化的情况下将其完全转化为工作。我们能找到一个统一的标准来判断可能过程的方向和极限吗?1.定义,不可逆热机可逆热机,不可逆热机可逆热机,克劳狄乌斯定理,沿着任何可逆循环的闭积分等于零,并且沿着任何不可逆循环的闭积分总是小于零。热文商,不可逆循环,可逆循环,积分定理:如果一个闭曲线的闭积分等于零,那么被积变量应该是一个状态函数的全微分,它用S表示,这叫做熵,可逆循环,熵的定义。熵是状态函数的物理意义,状态函数是宽度性质SI单位JK1。待讨论

2、,不可逆循环过程3360。2.热力学第二定律的数学表达式,可逆过程的特征:系统和环境可以从最终状态沿着原来的路径从相反的方向恢复,直到它们都回到原来的状态,即组合表达式,不可逆过程可逆过程,不可逆过程可逆过程,热力学第二定律的数学表达式,(1)熵增加原理,熵增加原理的数学表达式,绝热过程,3。熵增原理和熵判据,系统通过绝热过程从一种状态到另一种状态,熵增原理不减熵,不可逆过程可逆过程,孤立系统,Q 0,(2)熵判据,孤立系统,W 0。因此,孤立系统的不可逆过程是自发过程,可逆过程是无限缓慢的变化,实际上它是平衡态,平衡的熵判据,S=0,S 0,A,B平衡态!),系统熵变化的计算,牢牢把握:S是

3、状态函数;美国与变化的方式无关,我们知道什么过程是可逆的。除绝热过程外,P、V、T的变化都可以沿可逆过程或不可逆过程变化。通过绝热可逆过程从某一状态到某一最终状态,同一初始状态不能通过绝热不可逆过程变成同一最终状态,反之亦然。一般情况下的化学反应是不可逆的过程。相平衡条件下的相变是可逆过程,否则就是不可逆过程。(1)简单p,v和t变化过程中熵变化的计算,(1)恒定压力和温度变化,如果CP和m被认为是常数,qpdh,NCP和MDT,p,v和t的实际气体,液体或固体变化,如果CP和m不是常数?(二)恒定体积和温度,nC,mdT,QV dU,如果C和M被视为常数,那么T被确定,而当P和V变化很小时,

4、液体和固体的熵变化很小,S 0。(3)液体或固体中的磷、钒在恒温下的变化,实际气体中的熵的变化,但当磷、钒变化时,理想气体中的磷、钒、钛的变化,W0、dUnCV、mdT在本课程中不讨论,那么如果CV、m是常数,恒定的体积和温度,恒定的压力和恒定的压力。得到s,m(H2)/(JK-1mol-1)=28 . 830 . 8410-3(t/k)2 . 0010-6(t/k)2的已知CP,练习2,2mol H2分别通过以下三种不同的途径从30万和1.0兆帕变为30万(1)自由膨胀;(2)恒温可逆膨胀;(3)做出50%的最大贡献。练习3,1摩尔单原子理想气体,从初始状态273.15千帕,1013.25千

5、帕,通过绝热可逆膨胀到最终压力101.325千帕,并找到1摩尔单原子理想气体,从初始状态273.15千帕,1013.25千帕,抵抗恒定外部压力101.325千帕,绝热膨胀到最终压力101.325千帕,具有相同宏观性质的理想气体混合物,练习4一边放0.5摩尔2,另一边放0.5摩尔2。拆下隔板后,两种气体混合均匀。2.相变过程中熵变化的计算,(1)相变在平衡温度和压力下,相变在相平衡条件下是可逆过程,(2)相变在非平衡温度和压力下,是不可逆的相变过程,要寻求可逆的途径,SSSS,寻求可逆途径的基础:途径中的每一步都必须是可逆的;路线的每一步都有相应的s计算公式;每一步都需要热数据来计算s的公式。练

6、习5。在恒定的温度和压力下,将2摩尔H2O(100,101.325千帕)汽化成H2O(100,101.325千帕),以计算该过程的硫。众所周知,100千焦摩尔-1水的蒸发焓为40.67千焦摩尔-1。练习6。在恒定的温度和压力下,将2摩尔H2O(1,25,101.325千帕)蒸发至H2O(25,101.325千帕),以计算该过程的硫。已知100水的蒸发焓为40.67 kJmol-1,水和蒸汽的恒压摩尔热容分别为75.31 kJmol-1和33.6 kJmol-1。学习熵准则、非孤立系统环境和新系统(大系统)。孤立系统,系统(环境),非孤立系统?=S(新的隔离系统),对于一个封闭系统,每个热源都可

7、以被视为足够大且体积固定,并且温度总是均匀和恒定的,也就是说,热源的变化总是可逆的,Tsu是恒定的,并且环境熵变化的计算,练习6。已知水的蒸发焓为40.67 kJmol-1,在恒压下水和蒸汽的摩尔热容量分别为75.31 kJmol-1和33.6 kJmol-1。练习一下。将2摩尔H2O (L,H2O(g,25,101.325千帕)汽化成H2O (G,25,101)已知100水的汽化焓为40.67千焦摩尔-1,水和蒸汽的恒压摩尔热容量分别为75.31千焦摩尔-1和33.6千焦摩尔-1摩尔-1,0,它们不能自动进行,并且会发现任何反应。如何在一般条件下找到化学反应是一个不可逆的过程。1.热力学第三

8、定律的经典表达式和数学表达式。随着绝对温度趋于零,恒温下冷凝系统的熵变化趋于零。能斯特定理(1906):1920年诺贝尔化学奖,(热力学第三定律),能斯特1864-1941(德国),普朗克修正声明:纯物质的完美晶体的熵在0 K时为零,这被授予1918年诺贝尔物理学奖,普朗克18581947(德国),和S *(完美晶体,0 K )0 JK-1。如果两个热力系统中的每一个都与第三个热力系统处于热平衡(在相同的温度下),它们必须彼此处于热平衡。2。标准构型下的规定摩尔熵和标准摩尔熵称为标准摩尔熵,B的规定熵,气体的标准构型:具有理想气体特性的纯气体的(假设)状态,液体(或固体)的标准构型:纯液体(或固体)在T和py下的状态,py100kPa,复习,3德拜公式,CV,m=aT3,低温(T

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