物理化学-热力学第二定律.ppt

而)侧大
第三章蠱学锦宠
不可能把热从低温
物体传到高温物体
而不引起其它变化
The second law of Thermodynamics
UZHOU UNIVERSITY
引言
化学热力学( Thermodynamics)
反应过程中的能量交换热力学第一定律
方向
限度
热力学第二定律
外界条件的影响
而)侧大
第三章热力学第二定律
§
§32热力学第二定律
§
§34 Helmholtz和Gbbs自由能
§
而)侧大
§
【问】用什么热力学函数判定自发过程进行的方向?
功与热相互转』功变热:摩擦生热,钻木取火
热变功:蒸汽机热机 heat engine)
热机的特点:
(1)需要工作物质,在热机运转时循环变化
(2)从高温热源吸热,部分变为功,部分传给低温热源
【问】热变为功的最大限度是多少?
而)侧大
1824年,法国工程师
高温存储
. S Carnot(1796-1832)设计
了一个循环,以理想气体为工
O
作物质,从高温(T;)热源吸收热机
的热量,一部分通过理想热机
用来对外做功W,另一部分
2
的热量Q2放给低温(2)热源。
低温有储器
这种循环称为卡诺循环。
卡诺循环
温热源3
PA KOLOR Ps Is e1
po Ve2 OR2 P Vc e
低温热源
理想气体的卡诺循环在pV图上可以分为四步:
A-B恒温可逆膨胀B-绝热可逆膨胀
C-D恒温可逆压缩D-A绝热可逆压缩
卡诺循环( Carnot cycle)
每一卡诺循环由两个恒温可逆过程和两个绝热可逆过程组成。
过程1:恒温G7)可逆膨胀:由PT到P2V27(A→B)
△U1=0
W=nRT In-I
A(pIV)TI
Q
O,=-=-nRTIn -=nRT, In
卡诺循环第一步
与驾!
卡诺循环( Carnot cycle)
过程2:绝热可逆膨胀:由P227到P2372(B→C)
Q=0
A(pi Vi)
W′=AU=CadT
Cn(72-7)
卡诺循环第二步
閏韭
卡诺循环( Carnot cycle)
过程3:恒温(T2)可逆压缩由PV到P,.C→D)
AU,=0
A(piV)
W=nRT In
V
T
B(peva)
D(pava)
C(pa va)
22=-W2=-nRTIn2=nRT, In
卡诺循环第三步
卡诺循环( Carnot cycle)
过程4:绝热可逆压缩由P472到PVT(D→A
Q”"=0
A(piV)
W=Am 7
CdT
B(p2)
D(pN V4):
=C1m(T1-T2)
Clp va
T
卡诺循环第四步