Kelven 二意最力学算定 第一节自发过程的特征 第二节熟力学第二定律经典表述 含国高等展教定设委员合 Clausius 生年舰划教物理化学第6 药学院物理化学教研室
药学院物理化学教研室 Clausius Kelven 第二章 热力学第二定律 第一节 自发过程的特征 第二节 热力学第二定律经典表述
第一节自发过程的特征Q第二定律 自发过程( spontaneous process) 是指任其自然、无需人为施加任何外力,就能自 动发生的过程。 自发过程的特征 1.自发过程具有方向的单一性和限度 2.自发过程的不可逆性 3.自发过程具有作功的能力 人厌卫出服社
第一节 自发过程的特征 自发过程（spontaneous process) 自发过程的特征： 1．自发过程具有方向的单一性和限度 2．自发过程的不可逆性 3．自发过程具有作功的能力 是指任其自然、无需人为施加任何外力，就能自 动发生的过程
自发过程举例a第二定律 例(1)理想气体向真空膨胀 Q=0,W=0,△U=0,4T=0 若膨胀后的气体通过恒温压缩过程变回原状,则需 要环境对系统做功WW>0 P 同时系统向环境放热Q,系统 回复原状。 结论:要使环境也恢复原状, P2V2 则取决于在不引起其他变化条 件下,热能否全部转变为功。 人厌卫出服社
自发过程---举例 Q = 0,W = 0,U = 0,T = 0 例(１) 理想气体向真空膨胀 若膨胀后的气体通过恒温压缩过程变回原状，则需 要环境对系统做功Ｗ。 W 0 结论：要使环境也恢复原状， 则取决于在不引起其他变化条 件下，热能否全部转变为功。 同时系统向环境放热Ｑ，系统 回复原状。 p V1 V2 V p2V2 p1V1
自发过程举例a第二定律 例(2)热量从高温物体传入低温物体 T,T2热源恢复原状, W=QQ=Q2+W 环境损失W功,得到Q热 W→冷冻机 WI=o 自发Q2 结论:系统复原,但环境未能复 原,所以这种自发过程是不可逆 过程 换言之:若要环境复原,需从单一热源吸热完全转 变成功而不引起其他变化,但这是不可能的 人厌卫这服越
例(２) 热量从高温物体传入低温物体 T2 自发Q2 T1 Ｗ 冷冻机 Q2 W=Q Q’=Q2+W T1 ,T2热源恢复原状， 环境损失Ｗ功，得到Ｑ热 W= Q 结论：系统复原，但环境未能复 原，所以这种自发过程是不可逆 过程。 换言之：若要环境复原，需从单一热源吸热完全转 变成功而不引起其他变化，但这是不可能的。 自发过程---举例
自发过程举例a第二定律 例(3)锌片与硫酸铜的置换反应 Zs)+Cu2a→>Zm2+Cu(s)放热Q 逆反应:zm2m+Cs)→Zs)+Cua,放热 电解可以实现系统的复原,但电解过程环境对系 统做功W,系统向环境放热Q+Q W|=0+0 结论:以上三个例子都是自发过程,都是不可逆过程。这 种自发过程的方向性最后均归结为热功转换的方向性。 人厌卫越
Zn(s) Cu Zn Cu(s) 2 (aq) 2 + (aq) → + + 例(３) 锌片与硫酸铜的置换反应 逆反应： 2 (aq) 2 Zn(aq) +Cu(s) →Zn(s) +Cu + 电解可以实现系统的复原，但电解过程环境对系 统做功Ｗ，系统向环境放热Ｑ＋Ｑ’, W= Q+Q’ 放热Ｑ 放热Ｑ’ 结论：以上三个例子都是自发过程，都是不可逆过程。这 种自发过程的方向性最后均归结为热功转换的方向性。 自发过程---举例
第二苄经典的表述幼第二定律 1克劳休斯( Clausius表述: 热不会自动地从低温物体传向高温物体” 2开尔文(Ken)表述 从单一热源取出热使之完全变为功,而不发生其 他变化是不可能的 第二类永动机是不可能制成的” 两种表述内在的一致性,可互证: 如果单一热源可吸热举起重物,重物落在高温物体 上使其温度升高,结果使Q从低温>高温的传递 人厌卫出服社
第二节 经典的表述 1.克劳休斯(Clausius)表述： “ 热不会自动地从低温物体传向高温物体” 2.开尔文(Kelvin)表述： “从单一热源取出热使之完全变为功，而不发生其 他变化是不可能的 。 ” “第二类永动机是不可能制成的” 两种表述内在的一致性，可互证： 如果单一热源可吸热举起重物，重物落在高温物体 上使其温度升高，结果使Q从低温⎯→高温的传递
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