第二章第二学时.ppt
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1、2-5 2-5 熵变的计算熵变的计算(Calculation of entropy change)无化学变化、相变化且W=0(1)理想气体等温过程一.简单状态变化过程(2)理想气体定压变温过程无化学变化、相变化且W=0(3)理想气体定容变温过程(3)理想气体定容变温过程P85 例题例题5(3)P,V,T都变化P1,V1,T1P2,V2,T2P1,V,T2等压可逆变温等温可逆可以设计多种途径达到终态可以设计多种途径达到终态SS1S2基本公式:例1:理想气体1摩尔He(273K,1MPa)He(T2,100kPa)分别经历:(1)等温可逆过程;(2)等温恒外压过程;(3)等容过程;(4)绝热可逆过
2、程;求上述各过程的熵变(1)等温可逆过程(2)等温恒外压过程(p外=100kPa)S 与可逆过程与可逆过程(1)相同!相同!(3)等容过程(如果CV,m可视为 常数)(4)绝热可逆过程(T2=300K)二.相变化过程的熵值(1)等温等压下的相变化过程(H可逆相变焓)(2)等温等压下的不可逆相变化过程如1mol液态水在263K、101.325 kPa 下 凝固过程就是不可逆相变化过程例2:求下述等温等压相变过程的熵变,并判断过程能否自动发生。1.H2O(l,273.15K,101.325kPa)H2O(s,273.15K,101.325kPa)2.H2O(l,263.15K,101.325kPa
3、)H2O(s,263.15K,101.325kPa)已知在273.15K时冰的熔化焓为6.02 kJ mol-1,H2O(l)和H2O(s)的Cp,m分别为75.3和37.6 J.K-1 mol-1(1)这是可逆相变过程(2)这不是可逆过程,需设计可逆过程计算 H2O(液)101.325kPa,273.15KH2O(固)101.325kPa,273.15KH2O(液)101.325kPa,263.15KH2O(固)101.325kPa,263.15K 1 2S1S2S(273.15K)S(263.15K)0.5molO2(g)273K,1.00MPa0.5mol N2(g)273K,1.00M
4、Pa1mol(O2+N2)273K1.00MPa混合前后混合前后T,P不变不变,V变化扩大一倍三.等温等压下不同理想气体的混合过程当每种气体单独存在时的压力相等且等于混合气体的总压力,此混合过程的熵变x为A,B物质的摩尔分数说明此过程是一个能够自动进行的不可逆过程?以全部气体为系统混合过程是一个能够自动进行的不可逆过程(1)熵变的计算:可逆过程,直接计算过程的热温商 不可逆过程,设计可逆过程计算。(2)多组分的理想气体系统的总熵变等于各 组分的熵变之和小结:小结:2-62-6熵的物理意义及热力学第三定律热力学第三定律 The third law of thermodynamics 宏观世界由微
5、观世界组成,宏观现象是微观现象的统计结果。数学概率(P91)。体系宏观的状态实际上就是微观体系中最平均分布的状态 熵是体系混乱程度的度量,这就是熵的物理意义 一切过程都自发地趋向于体系混乱度的增加,最终达到平衡状态,这就是第二定律的本质 热力学第三定律热力学第三定律 在0 K 时,一切完美晶体的熵值为零物质的规定熵物质的规定熵 Conventional entropy of substance定义:纯物质B在状态(T,p)的规定熵即为下述过程的熵变:把298K、100kPa,1mol物质的熵叫做该物质在298K的标准摩尔熵,以Sm(298K)表示.在书后的附录中列出.化学反应的S2-7 Hel
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