熱力學(xué)第二定律(打印稿)

1、1,熱力學(xué)第二定律 The second law of thermodynamics,2,3,一、自發(fā)過程的方向性,自發(fā)過程：不需要任何外界作用 而自動(dòng)進(jìn)行的過程。,熱量由高溫物體傳向低溫物體 摩擦生熱 水自動(dòng)地由高處向低處流動(dòng) 電流自動(dòng)地由高電勢流向低電勢,4,歸納：1）自發(fā)過程有方向性； 2）自發(fā)過程的反方向過程并非不可進(jìn)行，而是 要有附加條件； 3）并非所有不違反第。

2、重點(diǎn)內(nèi)容小結(jié)：1.功、熱量、內(nèi)能、摩爾熱容量等概念；2.熱力學(xué)第一定律及其對理想氣體各過程的應(yīng)用；3.循環(huán)效能及其計(jì)算.,例3:有25mol的某種氣體,作圖示循環(huán)過程(ca為等溫過程).4.15105Pa,V12.010-2m3,V23.010。

3、1,第三章 熱力學(xué)第一定律,2,研究對象與外界有功，有熱交換:,1. 熱力學(xué)系統(tǒng)：熱力學(xué)研究的對象稱為熱力學(xué) 系統(tǒng)（研究氣體系統(tǒng)），其它均稱為外界。,系統(tǒng)的分類：,研究對象與外界無功，有熱交換:,研究對象與外界有功。

4、1 第十章波動(dòng) MECHANICALWAVES 熱力學(xué)基礎(chǔ) 第十三章 13 6熱力學(xué)第二定律卡諾定理 2 討論 教材P25413 17自然界的過程都遵守能量守恒定律 那么 作為它的逆定理 遵守能量守恒定律的過程都可以在自然界中出現(xiàn) 能否成立 不成立 3 第二定律的提出 1 功熱轉(zhuǎn)換條件 2 熱傳導(dǎo)方向性 氣體自由膨脹的不可逆性問題 第一定律無法說明 4 本節(jié)內(nèi)容概要 本節(jié)教學(xué)要求 了解可逆和不可逆。

5、2020/7/26,物理化學(xué)BI第二章,2020/7/26,第二章 熱力學(xué)第二定律,2.1 自發(fā)變化的共同特征,2.2 熱力學(xué)第二定律,2.3 熵判據(jù)的建立,2.4 熵變的計(jì)算及熵判據(jù)的應(yīng)用,2.6 熵的統(tǒng)計(jì)意義和熱力學(xué)第二定律的本質(zhì),2.7 亥姆霍茲自由能和吉布斯自由能判據(jù),2.5 熱力學(xué)第三定律與規(guī)定熵,2.8 G與A的計(jì)算示例,2.9 幾個(gè)熱力學(xué)函數(shù)間的關(guān)系,2020/7/26,熱力學(xué)函數(shù)的。

6、第四節(jié) 熱力學(xué)第二定律,一、傳熱的方向性 1溫度不同的兩個(gè)物體接觸時(shí)，熱量會(huì)自發(fā)地從高溫物 體傳給低溫物體，但不會(huì)自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物 體，這說明：傳熱過程具有方向性 2一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的 二、熱力學(xué)第二定律的兩種表述 1克勞修斯表述 熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體揭示傳熱的 方向性,2開爾文表述 不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn) 生其他影響，揭示了機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性 3熱力學(xué)第二定律的其他描述 (1)一切宏觀自然過程的進(jìn)行都具有方向性 (2)氣體向真空的自由膨脹。

7、第二次作業(yè) 熱力學(xué)第二定律 一 單選題 1 理想氣體絕熱向真空膨脹 則 A DS 0 DW 0 B DH 0 DU 0 C DG 0 DH 0 D DU 0 DG 0 2 對于孤立體系中發(fā)生的實(shí)際過程 下式中不正確的是 A W 0 B Q 0 C DS 0 D DH 0 3 理想氣體經(jīng)可。

8、2020/8/1,第二章,2020/8/1, 2.1自發(fā)變化的共同特征,自發(fā)變化 無需借助外力，可以自動(dòng)進(jìn)行，這種變化稱為自發(fā)變化。,自發(fā)變化的共同特征不可逆性 任何自發(fā)變化的逆過程是不能自動(dòng)進(jìn)行的。例如：,(1) 焦耳熱功當(dāng)量中功自動(dòng)轉(zhuǎn)變成熱；,(2) 氣體向真空膨脹；,(3) 熱量從高溫物體傳入低溫物體；,(4)濃度不等的溶液混合均勻；,(5)鋅片與硫酸銅的置換反應(yīng)等，,它們的逆過程都不能自動(dòng)。

9、熱力學(xué)第二定律,復(fù)習(xí)、習(xí)題、典型例題的解答,1.有一絕熱體系如圖所示，中間隔板為導(dǎo)熱壁，右邊容積為左邊容積的2倍，已知?dú)怏w的，試求：（1）不抽掉隔板達(dá)平衡后的S。（2）抽去隔板達(dá)平衡后的S。,典型例題,解：（1）不抽掉隔板最后達(dá)熱平衡，平衡后的溫度為T，設(shè)左邊為室1，右邊為室2：,（2）抽去隔板后的熵變由兩部分組成，一部分為上述熱熵變化，另一部分為等溫混合熵變。,2。在298.15K及下，一。

10、1,下頁,上頁,2,一.熵的定義：,二.熱力學(xué)基本方程: TdS dU + PdV,三理想氣體的熵表達(dá)式,復(fù)習(xí)：,上頁,下頁,3,等溫過程：,等體過程：,等壓過程：,絕熱過程：,四. 熵增加原理 （第二定律熵表述）,舉例：,上頁,下頁,4,例1：3.2g的氧氣，從初態(tài)1（p1=1.0atm,V1=1.0L）出發(fā)，經(jīng)過等壓過程到達(dá)狀態(tài)2（V2=2.0L），再經(jīng)過等體過程到達(dá)狀態(tài)3（p3=2.0atm。

11、第三章 熱力學(xué)第二定律復(fù)習(xí),一、本章小結(jié),1 知識系統(tǒng) 2 復(fù)習(xí)要點(diǎn),二、習(xí)題選解,1 知識系統(tǒng)（可用以下方塊圖表示）,自發(fā)過程共同特征,熱力學(xué)第二定律,卡諾定理及其推論,可逆過程的熱溫商,熵,不可逆過程的熱溫商,克勞修斯不等式,絕熱體系S0，判斷可逆性與否,隔離體系S0，判斷自發(fā)與否,結(jié)合U、H引出A、G,dGT,p 0; dAT, V0,2 復(fù)習(xí)要點(diǎn),重要計(jì)算和推導(dǎo)。

12、1,第二章 熱力學(xué)第一定律 First law of thermodynamics,21 熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì),2-2 熱力學(xué)能（內(nèi)能）和總能,23 熱力學(xué)第一定律基本表達(dá)式,24 閉口系基本能量方程式,25 開口系能量方程,2,21 熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì),一、第一定律的實(shí)質(zhì) 能量守恒與轉(zhuǎn)換定律在熱現(xiàn)象中的應(yīng)用。 二、第一定律的表述 熱是能的一種，機(jī)械能變熱能，或熱能變機(jī)械能的時(shí)候，他們之間的。

13、1,第五章,純流體的熱力學(xué)性質(zhì),2,5.1 熱力學(xué)性質(zhì)間的關(guān)系,一 熱力學(xué)性質(zhì)分類 1.按性質(zhì)與物質(zhì)質(zhì)量間的關(guān)系分類 廣度性質(zhì)：表現(xiàn)出系統(tǒng)量的特性，與物質(zhì)的 量有關(guān)，具有加和性。如 V,U,H,G,A,S等。 強(qiáng)度性質(zhì)：表現(xiàn)出系統(tǒng)質(zhì)的特性，與物質(zhì)的 量無關(guān)，沒有加和性。如P,T等。,3,2.按其來源分類 可直接測量的：P,V,T等。 不能直接測量的：U,H,S,A,G等. 可直接測量也可推算。

14、第十節(jié) 熱力學(xué)函數(shù)關(guān)系式,第十一節(jié) 熱力學(xué)函數(shù)關(guān)系式,8個(gè)函數(shù)，3類關(guān)系式,p V T U H第一定律 S G F第二定律,8個(gè)函數(shù),p V T S U,H G F 輔助函數(shù)， 特定條件其增量有物理意義,定義式H = U + pV F = U TS G = H TS = U + pV TS,三類關(guān)系式:,一、基本關(guān)系式（4個(gè)）,dU = TdS pdV,由第一、第二聯(lián)合關(guān)系式TdSdU。

15、工程熱力學(xué),2,5-6 火用分析方法,5-5 熵增原理與作功能力損失,第5章 熱力學(xué)第二定律,5-1 自發(fā)過程的方向性,5-2 熱力學(xué)第二定律的表述,5-3 卡諾循環(huán)與卡諾定理,5-4 熵與克勞修斯不等式,3,5-6 火用分析方法,5-5 熵增原理與作功能力損失,第5章 熱力學(xué)第二定律,5-1 自發(fā)過程的方向性,5-2 熱力學(xué)第二定律的表述,5-3 卡諾循環(huán)與卡諾定理,5-4 熵與克勞修。