物理化學教學指導-熱力學第二定律

1、1物理化學第二章熱力學第二定律首頁基本要求重點難點講授學時內(nèi)容提要1基本要求[TOP]1.1理解熱力學第二定律的建立過程，存在一個熵狀態(tài)函數(shù)及理解引入亥姆霍茲能和吉布斯能的原因；1.2掌握狀態(tài)函數(shù)特性及在某變化中狀態(tài)函數(shù)變量與特定過程函數(shù)關系；1.3掌握克勞修斯不等式基礎上得出的對某變化可逆性判斷或不可逆程度的度量；1.4理解如何從可逆性判據(jù)演變成特定條件下的平衡判據(jù)，并用以確定過程的方向和限度；1.5掌握理想氣體在變化中狀態(tài)函數(shù)及過程

2、函數(shù)的計算；1.6掌握在相變化中（可逆、不可逆）狀態(tài)函數(shù)及過程函數(shù)的計算；1.7理解熱力學第三定律及規(guī)定熵的意義；1.8掌握在化學變化中標準狀態(tài)函數(shù)的計算和意義；1.9掌握吉布斯－亥姆霍茲公式；1.10理解多組分體系偏摩爾量的意義，掌握化學勢的意義及應用；1.11了解非平衡態(tài)熱力學。2重點難點[TOP]2.1重點掌握熱力學第二定律，學會判斷變化過程的可逆性與不可逆性，以及在此基礎上掌握特定條件下的平衡判據(jù)。掌握變化過程中狀態(tài)函數(shù)與過程函

3、數(shù)的計算。理解多組分體系偏摩爾量的意義，化學勢的意義和應用。2.2難點應用熱力學第二定律判斷過程的可逆與不可逆性；熵變的計算；熵函數(shù)的物理意義；各種變化過程吉布斯能等狀態(tài)函數(shù)的計算；自發(fā)變化方向和限度的判據(jù)；熱力學函數(shù)之間的關系；區(qū)別偏摩爾量和化學勢。3講授學時[TOP]34.4第四第四節(jié)卡諾定理定理[TOP]在同一高溫熱源和同一低溫熱源之間工作的任意熱機，卡諾機的效率最大，否則將違反熱力學第二定律?？ㄖZ熱機的效率只與兩熱源的溫度有關，

4、而與工作物質(zhì)無關，否則也將違反熱力學第二定律。4.5第五第五節(jié)熵[TOP]4.5.1熵的導出1854年克勞修斯稱該狀態(tài)函數(shù)為熵(entropy)，用符號S表示，則對微小rBABAQSSST??????變化，。意義是：系統(tǒng)由狀態(tài)A到狀態(tài)B，?S有唯一的值，等于從A到B可逆過程的熱rQdST??溫商之和。4.5.2熱力學第二定律數(shù)學表達式——克勞修斯不等式dS??0?QT4.5.3熵增原理對于絕熱可逆過程，系統(tǒng)的熵值不變，?S=0；對絕熱不

5、可逆過程，系統(tǒng)的熵值增加，?S0在絕熱過程中系統(tǒng)的熵值永不減少，這就是熵增加原理（principleofentropyincreasing）。孤立系統(tǒng)中自發(fā)過程的方向總是朝著熵值增大的方向進行，直到在該條件下系統(tǒng)熵值達到最大為止，即孤立系統(tǒng)中過程的限度就是其熵值達到最大。這是熵增原理在孤立系統(tǒng)的推廣，孤立系統(tǒng)中熵值永不減少。通常將與系統(tǒng)密切相關的環(huán)境包括在一起，構成一個孤立系統(tǒng)，利用?S孤立=?S系統(tǒng)??S環(huán)境?0判斷系統(tǒng)自發(fā)過程的方向