材料中的熱力學(xué)與動力學(xué)第二次課件

復(fù)習(xí)：熱力學(xué)第一定律dU=-pdV+dQ熱，內(nèi)能，功，熱容，能量均分原理Ar,H2的Cp,m？將H2O看作剛性非線性分子，用經(jīng)典理論來估計其氣體的Cp,m值是多少？如果升高溫度，將所有振動項(xiàng)貢獻(xiàn)都考慮進(jìn)去，這時Cp,m值又是多少？熱力學(xué)第二定律卡諾循環(huán)中得熵的概念熵變等于可逆過程熱溫商的積分熵的統(tǒng)計意義T=268.2K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，1mol苯凝固，放熱9874J，求苯凝固過程的ΔS已知：苯熔點(diǎn)278.7K，標(biāo)準(zhǔn)熔化焓9916J/molCp,m(l)=126.8J/K-1mol-1,Cp,m(s)=122.6J/K-1mol-1自發(fā)過程的判據(jù)F，G

亥姆霍茲自由能F和吉布斯自由能G對過程能否發(fā)生為什么要引入F，G判據(jù)？熵增判據(jù)是針對隔離體系，即--研究對象+環(huán)境怎樣無需考慮環(huán)境的影響？亥姆霍茲和吉布斯分別定義了兩個狀態(tài)函數(shù)環(huán)境對象T環(huán)根據(jù)第二定律：根據(jù)第一定律：吸熱內(nèi)能對外做功綜合上面兩式：若體系的最初與最后溫度和環(huán)境溫度相等，T1=T2=T環(huán)則：定義：則：亥姆霍茲自由能F的定義亥姆霍茲自由能F的物理意義定義：等溫：物理意義：#等溫過程中，一個封閉體系所能做的最大功等于其亥姆霍茲自由能的減少（可逆過程時相等）#等溫等容且無其它功條件下（Wf=0），等溫等容且無其他功條件下，過程是否能夠自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)環(huán)境對象T環(huán)若體系的最初與最后溫度和環(huán)境溫度相等，T1=T2=T環(huán)則：吉布斯自由能G的定義P環(huán)若體系的最初與最后壓力和環(huán)境壓力相等，P1=P2=P環(huán)則：定義：則：物理意義：#等溫等壓條件下，一個封閉體系所能做的最大非體積功等于其吉布斯自由能的減少（可逆過程時等號）#等溫等壓且無其它功條件下（Wf=0），等溫等壓且無其他功條件下，過程是否能夠自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)吉布斯自由能G的物理意義定義：等溫等壓：吉布斯自由能G的一個應(yīng)用舉例：定義：等溫等壓：等溫等壓可逆的電化學(xué)反應(yīng)中，電功為唯一非體積功n：電子的物質(zhì)的量，molF：法拉第常數(shù)，96485C/molE：可逆電動勢，V例題在標(biāo)準(zhǔn)壓力P0和373.2K時，把1mol的水蒸氣可逆壓縮為液體，計算Q,W,ΔUm,ΔHm,ΔGm,ΔFm,ΔSm。已知在373.2K和標(biāo)準(zhǔn)壓力P0下，水的蒸發(fā)熱為40.69KJ/Kg.自發(fā)與可逆的判據(jù)S，F(xiàn)，G

熵判據(jù)亥姆霍茲自由能判據(jù)吉布斯自由能判據(jù)P，V，T，U，Q，W，H，S，F(xiàn)，G

P，V，T，U，H，S，F(xiàn)，G

狀態(tài)函數(shù)？涉及到的參量狀態(tài)函數(shù)關(guān)系HUpVFpVTSTSGH=U+pVG=H-TS=F+pVF=U-TS熱力學(xué)第三定律—確定熵的零點(diǎn)ΔGorΔHΔGΔHT低溫下的電池反應(yīng)無定值T,W.RichardH.W.NernstM.PlanckLewis，Gibson0K時任何完整晶體的熵等于零計算規(guī)定的熵值因?yàn)椋簶?biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓/標(biāo)準(zhǔn)生成熱標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能標(biāo)準(zhǔn)摩爾等壓熱容物質(zhì)熱力學(xué)函數(shù)表中參數(shù)的意義單質(zhì)或化合物KJ*mol-1J*K-1*mol-1KJ*mol-1J*K-1*mol-1H2（g）0.0130.590.028.84H（g）217.94114.61203.2420.79C（金剛石）1.92.442.876.05C（石墨）0.05.690.08.64物質(zhì)的熱力學(xué)函數(shù)表（101.325Kpa,298.15）利用偏導(dǎo)數(shù)和全微分推導(dǎo)熱力學(xué)狀態(tài)函數(shù)間的關(guān)系P，V，T，U，Q，W，H，S，F(xiàn)，G

克勞修斯方程組麥克斯維關(guān)系式吉布斯-亥姆霍茲方程基爾霍夫公式克勞修斯-克拉佩龍方程埃闌菲斯特方程