(物理化学)第二章--热力学基础总结

1第二章热力学基础小结这一章主要讲了热力学第一定律和热力学第二定律。一、热力学第一定律U=Q+W（封闭系统，任何过程）dU=QW（封闭系统微变过程）二、热力学第二定律1、热力学第二定律的数学表达式，Clausius不等式：QdSTBAQST为不可逆＝为可逆2、熵的定义式rQdSTBASBrBASAdQdSSSST三、状态函数及其关系式1、状态函数关系式：（定义式）H=U+pV||||G=A+pV++TSTS2、热力学的四个基本方程:（适用条件：恒定组成，只作体积功的封闭系统）dUTdSpdVdHTdSVdpdASdTpdVdGSdTVdp3、对应系数关系式：VpU()()TSSSTUA()()pVVSTHG()()VppVpAG()()STT4、Maxwell关系式：SVTp)()VS；SpTV)()PS；TVSp)()VT；TpSV)()PT；四、各种判据的比较：判据熵判据（S判据）亥姆霍兹自由能判据（A判据)吉布斯自由能判据（G判据）系统孤立系统封闭系统封闭系统适用条件任何过程恒温恒容且非体积功恒温恒压且非体积功2W’=0W’=0自发方向dSsio=dSsys+dSsur0T,VdA＜0T,PdG＜0平衡状态dSiso=dSsys+dSsur=0T,VdA0T,PdG0五、各种热力学函数的计算公式：1、体积功的计算（1）、定义式：21VBBeVWWpdV（2）、反抗恒定外压过程：21Vee21VWpdVp(VV)（3）、可逆过程：21VIIIVW=pdV（4）、理想气体恒温过程：1221VpW=nRTlnnRTlnVp（5）、有气体参加的相变过程：体系在恒温恒压下由凝聚相转变为气相(g).Wp(VV)pVnRT（6）、绝热过程：0aQ,21,()aVmVmWUnCTTnCT2、热效应的计算（1）、恒容热：VQU（封闭系统，恒定W′=0）2211TTVVV.mTTQUCdTnCdT（2）、恒压热：21pQHHH（封闭系统，恒压，'0W）2211TTppp.mTTQHCdTnCdT（3）、理想气体恒温可逆过程：12TT21VpQWnRTlnnRTlnVp（4）、绝热过程：0aQ3、热力学能的计算（1）、封闭系统，任何过程：U=Q+W（2）、理想气体恒温过程：U=03（3）、均相物质变温过程：2211TTVV.mTTUCdTnCdT（4）、绝热过程：UW4、焓变的计算（1）、封闭系统：2211HUpVUpVpV（2）、理想气体恒温过程：H＝0（3）、均相物质变温过程：2211TTpp.mTTHCdTnCdT（4）、恒压过程：HUpV（5）、可逆相变过程：pmHQnH（6）、不可逆相变过程设计过程完成。5、熵变的计算（1）、熵的定义式：2rr1QQSTT（2）、理想气体的恒温过程：21T12VpSnRlnnRlnVp（3）、恒压变温过程的熵变：212Tp.mrp1TnCdTQSTT若,pmC可视为常数，则2pp.m1TSnClnT（4）、恒容变温过程的熵变：212TV.mrV1TnCdTQSTT若,VmC可视为常数时，则2VV.m1TSnClnT（5）、理想气体,,pVT同时改变的过程的熵变：12Tpp,m21pTSSSnRlnnClnpT22VTVm11TVSSSnClnnRlnTV22,,11lnlnVpVmpmpVSSSnCnCpV4（6）、绝热可逆过程：0aS，绝热不可逆过程的熵变,0airS，设计过程计算。（7）、理想气体恒温恒压下混合过程的熵变：mix1122SR(nlnxnlnx)（8）、可逆相变过程的熵变：trsrtrstrsHQSTT，不可逆相变过程的熵变需设定过程完成。6、ΔA和ΔG的计算（1）、定义式：AUTS和GHTS或：2211AUTSTS和2211GHTSTS（2）、恒温过程：AUTSGHTS（3）、理想气体恒温过程：21pAGnRTlnp12lnVnRTV（4）、等熵过程：AUSTGHST（5）、可逆相变过程A和G的计算：,0TpG，TTAW（6）、不可逆相变过程：设计另一途径，使相变在可逆的条件下进行。7、理想气体绝热可逆过程方程：适用条件：理想气体；绝热可逆过程；不做非体积功，缺一不可。1TV常数111122TVTV1pT常数111122pTpTpV常数1122pVpV六、热力学基本概念1、热力学性质（广度性质，强度性质）2、状态及状态函数（定义及特点）；3、热容（定义，恒压热容，恒容热容）；4、热力学能；5、卡诺循环；6、热机效率：def1211QQWQQ；理想热机：1211TTWQT7、熵的物理意义；8、熵增大原理；9、最小亥姆霍兹自由能原理；10、最小吉布斯自由能原理；11、热力学第二定律的表述；