陕西师范火学精品课程……《物理化学》 Q1。换言之:体系膨胀后又恢复原状的同时,在环境中留下了有功转化为热的后果。 例2:两个不同的物体接触,热量自高温物体传到低温物体,它使二物体温度均匀, 这是一实际过程。此过程发生时,二物体与环境并无能量交换。要使二物体再恢复温差, 只要消耗外功、开放致冷机就可以迫使热量反向流动恢复二物体温差。但体系复原的同 时,环境消耗了其它电功而换得了等当量的热,因此,传热的实际过程发生后,环境中 也留下了功转化为热的变化 例3:298K,101.325kPa电解水:H2(g)+l/2O(g)→HO(l),电解1molH2O(l) 中,W1=270.9kJ,Q1=11.2kJ。要使反应逆转很容易,因H2和O2可以自发生成H2O 生成1molH2O()过程中,体积功W2=3.7k,Q2=-2858kJ,看出电解水的过程发生 后,体系也可恢复原。但环境付出了W一W2=2746kJ的功,得到|Q2|-Q1=2746kJ 的热,在环境下也留下了功变为热的变化 从以上例子看出:在一个实际问题发生之后,在使体系恢复原状的同时,一定会在 体系中留下功转化为热的后果。回忆一下前一章所讨论的可逆过程与不可逆过程的定 义,将实际过程与之比较就可以得出一个结论:一切实际过程都是热力学不可逆过程, 都具有不可逆性。另外从上面三个例子中看出,一、二和三不同,前者不依靠外力即不 需要消耗环境功,而后者消耗电功。 热力学中的自发过程一在一定条件下不依靠外力(即不需要环境消耗功)就能自动发过 程,如例1、例2情况。 热力学中的非自发过程一消耗外功才能进行的实际过程,如例3过程。 可以看出自发过程、非自发过程都是实际进行的过程,也是不可逆过程,而实际 过程(不可逆过程)不一定都是自发过程。 由自发过程的特点看出:它不需要消耗非体积功,在适当条件下还可对外作功,它 具有实际意义,所以人们对自发进行的不可逆过程感兴趣,因此后面我们将专门讨论自 发过程的判断公式。 由以上分析可见:各热力学过程虽千差万别、各式各样,但他们的不可逆性却是相 关联、息息相通的,而实际过程的不可逆性是它具有确定方向的根源。假如实际过程失 去了不可逆性,而能任意正、反变化都不留下永久性后果的话,那么实际过程就不具有 确定的方向和限度了。 第2页共48页 2004-7-15陕西师范大学精品课程 …… 《物理化学》 第 2 页 共 48 页 2004-7-15 －Q1。换言之：体系膨胀后又恢复原状的同时，在环境中留下了有功转化为热的后果。 例 2：两个不同的物体接触，热量自高温物体传到低温物体，它使二物体温度均匀， 这是一实际过程。此过程发生时，二物体与环境并无能量交换。要使二物体再恢复温差， 只要消耗外功、开放致冷机就可以迫使热量反向流动恢复二物体温差。但体系复原的同 时，环境消耗了其它电功而换得了等当量的热，因此，传热的实际过程发生后，环境中 也留下了功转化为热的变化。 例 3：298 K，101.325 kPa 电解水：H2(g)+1/2O2(g) → H2O|(l)，电解 1mol H2O(l) 中，W1 = 270.9 kJ，Q1 = 11.2 kJ。要使反应逆转很容易，因 H2 和 O2 可以自发生成 H2O(l), 生成 1 mol H2O(l)过程中，体积功 W2 = 3.7 kJ，Q2 = −285.8 kJ，看出电解水的过程发生 后，体系也可恢复原。但环境付出了 W1−W2= 274.6 kJ 的功，得到︱Q2︱−Q1 = 274.6 kJ 的热，在环境下也留下了功变为热的变化。 从以上例子看出：在一个实际问题发生之后，在使体系恢复原状的同时，一定会在 体系中留下功转化为热的后果。回忆一下前一章所讨论的可逆过程与不可逆过程的定 义，将实际过程与之比较就可以得出一个结论：一切实际过程都是热力学不可逆过程， 都具有不可逆性。另外从上面三个例子中看出，一、二和三不同，前者不依靠外力即不 需要消耗环境功，而后者消耗电功。 热力学中的自发过程—在一定条件下不依靠外力（即不需要环境消耗功）就能自动发过 程，如例 1、例 2 情况。 热力学中的非自发过程—消耗外功才能进行的实际过程，如例 3 过程。 可以看出自发过程、非自发过程都是实际进行的过程 ，也是不可逆过程，而实际 过程（不可逆过程）不一定都是自发过程。 由自发过程的特点看出：它不需要消耗非体积功，在适当条件下还可对外作功，它 具有实际意义，所以人们对自发进行的不可逆过程感兴趣，因此后面我们将专门讨论自 发过程的判断公式。 由以上分析可见：各热力学过程虽千差万别、各式各样，但他们的不可逆性却是相 关联、息息相通的，而实际过程的不可逆性是它具有确定方向的根源。假如实际过程失 去了不可逆性，而能任意正、反变化都不留下永久性后果的话，那么实际过程就不具有 确定的方向和限度了