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文件名称:物化课件热力学第二定律.ppt
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总页数:108 页
更新时间:2025-08-21
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文档摘要

2.1mol水在373K,100kPa,向真空蒸发成同温同压的水蒸气,试计算此过程的Q、W、△U、△H、△S、△F、△G。并判断过程的可逆性。100kPa水的气化热为40.64KJ·mol-1。3.273K,1000kPa,10dm3的单原子理想气体,绝热恒外压膨胀到100kPa的终态,试计算此过程的Q、W、△U、△H、△S。(单原子理想气体Cv,m=3R/2γ=5/3)。练习第62页,共108页,星期日,2025年,2月5日一、理想气体等温变化中ΔG的计算1、公式推导:系统从始态变化到终态,当变化过程无非体积功,同时过程为可逆时第十节ΔG的计算第63页,共108页,星期日,2025年,2月5日上两式适用于无非体积功的封闭系统发生的等温简单状态变化过程。对于理想气体:第十节ΔG的计算第64页,共108页,星期日,2025年,2月5日2、多种理想气体的等温等压混合过程△mixS=-R∑nBlnxB因为:ΔmixG=ΔmixH–TΔmixS所以:△G=RT∑nBlnxB第65页,共108页,星期日,2025年,2月5日二、相变过程的ΔG1、等温等压条件下的可逆相变ΔG=02、等温等压条件下的不可逆相变(必须设计一可逆过程来计算)三、化学变化的ΔrG○ΔrG○=ΔrH○–TΔrS○第66页,共108页,星期日,2025年,2月5日ΔG和ΔA的计算基本公式:1、直接根据定义式G=H–TS和F=U-TS(1)任意过程ΔG=ΔH–Δ(TS)=ΔH–(T2S2-T1S1)ΔF=ΔU–Δ(TS)(2)等温过程ΔG=ΔH–TΔSΔF=ΔU–TΔS(3)等熵过程ΔG=ΔH–SΔTΔF=ΔU–SΔT复习:第67页,共108页,星期日,2025年,2月5日2、根据基本理论:-ΔGT,P=-Wf,R-ΔFT=-WR-ΔFT,V=-Wf,R例题1、将1molC2H5OH(l)在351K(正常沸点)的热源接触,使乙醇向真空容器中蒸发为1molC2H5OH(g),求过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔF、ΔG,能否用ΔG说明过程的不可逆性?已知在该温度时C2H5OH(l)的ΔvapHm=39.38KJ.mol-1假设其蒸气为理想气体.第68页,共108页,星期日,2025年,2月5日第十一节热力学函数间的关系第69页,共108页,星期日,2025年,2月5日第十一节热力学函数间的关系一、组成不变的封闭系统的热力学基本关系式在一个不作非体积功的封闭系统中,若进行了一个可逆过程,由热一律、热二律的联合表达式由H=U+pV微分,由F=U–TS微分,由G=H–TS微分,以上四式是封闭系统的热力学基本关系式。这几个式子适用于定组成只作体积功的封闭系统。在公式的推导过程中引用了“可逆”的条件,但是在不可逆过程中以上几个式子仍能适用。第70页,共108页,星期日,2025年,2月5日第71页,共108页,星期日,2025年,2月5日以上几个式子称为对应系数关系式。第72页,共108页,星期日,2025年,2月5日1、推导:根据全微分的性质,二阶混合偏导数与求导次序无关,若z=z(x,y),则将此关系式用于热力学函数的基本方程,即可得这四个关系式称为麦克斯韦(Maxwell)关系式。二、麦克斯韦关系式第73页,共108页,星期日,2025年,2月5日S=-(?G/?T)p可得:(?ΔG/?T)p=-ΔS因为:ΔS=(ΔH-ΔG)/T所以:(?ΔG/?T)p=(ΔG-ΔH)/T两边同时除以T并移项:1/T(?