热力学第二定律一、自发反应-不可逆性(自发反应乃是热力学的不可逆过程)一个自发反应发生之后,不可能使系统和环境都恢复到原来的状态而不留下任何影响,也就是说自发反应是有方向性的,是不可逆的
二、热力学第二定律1
热力学的两种说法:Clausius:不可能把热从低温物体传到高温物体,而不引起其它变化Kelvin:不可能从单一热源取出热使之完全变为功,而不发生其他的变化2
文字表述:第二类永动机是不可能造成的(单一热源吸热,并将所吸收的热完全转化为功)功 热 【功完全转化为热,热不完全转化为功】 (无条件,无痕迹,不引起环境的改变) 可逆性:系统和环境同时复原3
自发过程:(无需依靠消耗环境的作用就能自动进行的过程)特征:(1)自发过程单方面趋于平衡;(2)均不可逆性;(3)对环境做功,可从自发过程获得可用功三、卡诺定理(在相同高温热源和低温热源之间工作的热机) (不可逆热机的效率小于可逆热机)所有工作于同温热源与同温冷源之间的可逆机,其热机效率都相同,且与工作物质无关四、熵的概念1
在卡诺循环中,得到热效应与温度的商值加和等于零:任意可逆过程的热温商的值决定于始终状态,而与可逆途径无关热温商具有状态函数的性质 :周而复始 数值还原从物理学概念,对任意一个循环过程,若一个物理量的改变值的总和为 0,则该物理量为状态函数2
热温商:热量与温度的商3
熵:热力学状态函数 熵的变化值可用可逆过程的热温商值来衡量 (数值上相等)4
熵的性质:(1)熵是状态函数,是体系自身的性质 是系统的状态函数,是容量性质(2)熵是一个广度性质的函数,总的熵的变化量等于各部分熵的变化量之和(3)只有可逆过程的热温商之和等于熵变(4)可逆过程热温商不是熵,只是过程中熵函数变化值的度量(5)可用克劳修斯不等式来判别过程的可逆性(6)在绝热过程中,若过程是可逆的,则系统的熵不变(7)在任何一个隔离系统中