是状态函数,而是和过程所经的途径有关。在国际单位制中功的单位也用J表示。 3)热:从经验知道,一个热的物体和一个冷的物体相接触,冷的变热了,而热的变冷了。说明在它 们之间有某种东西在相互传递着,人们称这种东西为熱。换言之,由于存在着温度梯度,在体系和环境间 传递着的能叫做热。这是个古老的定义,也是热力学中常用的定义。但是在极低的温度下,如液氦温度时 虽不存在温度梯度,但因有浓度梯度而产生传热。欲知多少热流入一个体系,只能用发生同样热效应时所 需之机械功衡量之。如使0.001kg水在1atm自287.65K变到28865K,需要4.184J的绝热功。在不作功 的情况下,使同量水发生同样的状态变化,所吸收之热也是4·184J。通常将此热量叫做1cal 、关于热的一个最重要的观察结果是它常常自发地从较高的温度流向较低的温度。因此可以得到温度是 递的推动力的概念。更确切说,从一物体到另一物体的传热速率和这两物体间的温差成正比。在热力 上应该指出,热是不能贮存在物体之内,而只能作为一种在物体间转移的能量形式出现。当热加到某体 系以后,其贮存的不是热,而是增加了该体系的内能。有人形象化地把热比作雨,而把内能比作池中的水 当体系吸热而变为其内能时,犹如雨下到池中变成水一样。 热和功一样,也有符号问题,在本书内体系吸热取正值,放热取负值。热不是一个状态函数,而和途 径有关。所以也不是个全微分。在国际单位制中,热也用J表示。有关内能、 热和功的计算将在第四章中详述。 96始 除内能外,还有许多热力学函数,焓就是其中之一,它的定义可写为 H=U+PV 式中H是焓,U是内能,P是绝压,V是体积。由于U和PV都由体系的状态所决定,因此焓也是个状态函 数。其单位和内能相F 9.7熵 可逆过程是一种极限,实际的过程则或多或少地趋近这个极限。这就意味着各种过程的不可逆程度不 一样。既以不可逆性为基础,显然如何衡量不可逆程度是一个基本问题 在《物理化学》中学习了所渭 Clausius不等式 式中Q代表热量,T代表绝对温度。等号用于可逆循环,不等号用于不可逆循环。现用在可逆循环中,既 然沿一闭合途径的积分为零。被积函数一定是个全微分,或者说沿任一途径的积分值只依赖于积分的上下 限(途径的初、终点)而与积分途径无关。因此,可以定义一个状态函数S,对于从状态1到状态2的任何 可逆过程,函数S的变化永可表示为: f。0 =S2-S1 式中:S称为熵。此为熵的定义式。 熵的中文意义是热量被温度除的商,若热量相同,温度高则熵小,温度低则熵大。 的外文原名的意义是转变( entropy, thermal charge),指热量可以转变为功的程度,熵小则转化 程度高,熵大则转化程度低 嫡是个状态函数。伴随着自发过程的进行,熵值不断增大,当达到平衡时,熵值增到最大,其后熵值 不变。因此熵是判断在隔离体系中任何自发过程进行的方向和限度的共同准则。在隔离体系中,如果变化 是可逆的,熵值不变;如果变化是不可逆的,熵值增加。这就是所谓的增原理。(热力学第二定律) 隔离体系△S,≥0 和其他热力学性质一样,也具有统计性,他表征着含有大量分子的体系的平均性质。从统计热力学 熵是混乱程度的度量 s=kInQ2 式中:表示热力学几率。当⊥=1时,S=0,这就是绝对熵定律(热力学第三定律),其表述为:绝对零 度(T=0)完整晶体(Ω=1)的熵值等于零,可见,熵是有绝对值的是状态函数，而是和过程所经的途径有关。在国际单位制中功的单位也用 J 表示。 （3)热：从经验知道，一个热的物体和一个冷的物体相接触，冷的变热了，而热的变冷了。说明在它 们之间有某种东西在相互传递着，人们称这种东西为热。换言之，由于存在着温度梯度，在体系和环境间 传递着的能叫做热。这是个古老的定义，也是热力学中常用的定义。但是在极低的温度下，如液氦温度时， 虽不存在温度梯度，但因有浓度梯度而产生传热。欲知多少热流入一个体系，只能用发生同样热效应时所 需之机械功衡量之。如使 0.001kg 水在 latm 自 287.65K 变到 288.65K，需要 4.184 J 的绝热功。在不作功 的情况下，使同量水发生同样的状态变化，所吸收之热也是 4·184 J。通常将此热量叫做 lcal。 关于热的一个最重要的观察结果是它常常自发地从较高的温度流向较低的温度。因此可以得到温度是 热传递的推动力的概念。更确切说，从一物体到另一物体的传热速率和这两物体间的温差成正比。在热力 学上应该指出，热是不能贮存在物体之内，而只能作为一种在物体间转移的能量形式出现。当热加到某体 系以后，其贮存的不是热，而是增加了该体系的内能。有人形象化地把热比作雨，而把内能比作池中的水， 当体系吸热而变为其内能时，犹如雨下到池中变成水一样。 热和功一样，也有符号问题，在本书内体系吸热取正值，放热取负值。热不是一个状态函数，而和途 径有关。所以也不是个全微分。在国际单位制中，热也用 J 表示。有关内能、 热和功的计算将在第四章中详述。 9.6 焓 除内能外，还有许多热力学函数，焓就是其中之一，它的定义可写为 H=U+PV 式中 H 是焓，U 是内能，P 是绝压，V 是体积。由于 U 和 PV 都由体系的状态所决定，因此焓也是个状态函 数。其单位和内能相同。 9.7 熵 可逆过程是一种极限，实际的过程则或多或少地趋近这个极限。这就意味着各种过程的不可逆程度不 一样。既以不可逆性为基础，显然如何衡量不可逆程度是一个基本问题。 在《物理化学》中学习了所渭 Clausius 不等式 ≤ 0 ∫ T dQ 式中 Q 代表热量，T 代表绝对温度。等号用于可逆循环，不等号用于不可逆循环。现用在可逆循环中，既 然沿一闭合途径的积分为零。被积函数一定是个全微分，或者说沿任一途径的积分值只依赖于积分的上下 限 (途径的初、终点)而与积分途径无关。因此，可以定义一个状态函数 S，对于从状态 1 到状态 2 的任何 可逆过程，函数 S 的变化永可表示为： ∫ 2 1 T δ Q =S2-S1 式中：S 称为熵。此为熵的定义式。 熵的中文意义是热量被温度除的商，若热量相同，温度高则熵小，温度低则熵大。 熵的外文原名的意义是转变（engtropy，thermal charge），指热量可以转变为功的程度，熵小则转化 程度高，熵大则转化程度低。 熵是个状态函数。伴随着自发过程的进行，熵值不断增大，当达到平衡时，熵值增到最大，其后熵值 不变。因此熵是判断在隔离体系中任何自发过程进行的方向和限度的共同准则。在隔离体系中，如果变化 是可逆的，熵值不变；如果变化是不可逆的，熵值增加。这就是所谓的熵增原理。（热力学第二定律） 隔离体系 ∆ ≥ 0 t S 熵和其他热力学性质一样，也具有统计性，他表征着含有大量分子的体系的平均性质。从统计热力学 得知，熵是混乱程度的度量： S= k lnΩ 式中：Ω 表示热力学几率。当 Ω =1 时，S=0，这就是绝对熵定律（热力学第三定律），其表述为：绝对零 度（T=0）完整晶体（ Ω =1）的熵值等于零，可见，熵是有绝对值的