凝聚态物质pVT过程熵变的计算
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
凝聚态物质pVT过程熵变的计算
根据熵的定义式, 由可逆过程的热温商可求得 ∆S. 对实际 的不可逆过程, 须在始末态之间设计一条可逆途径.
态态11
不可逆
态态22
TT11,, SS11
可逆
∫ ∫ ∆ S = S 2 − S1 =
2 δQR > 1T
2 δ Q IR 1 Tamb
TT22,, SS22
∆ S = Q R (恒温 ) T
1T
1
T
理想气体
d U = nCV ,mdT p = nRT / V
∆S = nCV ,mln(T2 / T1 ) + nRln(V2 /V1 ) (理想气体 )
∫ 恒容 ∆S
∆S
= =
∆nnCCS Vp=,,mmllTTnn21((nTpC22/V/TT,pm11)d)+T+nnRClnpδ(,mQpl1Rn/(=Vp12n)/CV(V2理),m想(d理T气想体气) 体
对凝聚态物质pVT 过程
恒压变温
∫ ∫ ∆S = 2 δQR = T2 nC p,mdT
1T
T1 T
变温
∫ ∆S ≈ T2 nC p,mdT
T1 T
(压力变化不大)恒温 Nhomakorabea∆S ≈ 0
(压力变化不大) 1
气体pVT过程熵变的计算
任意
由 δQR = dU + pdV 得
∫ ∫ ∆ S = 2 δQ R = 2 dU + pdV
∆Samb
=
Qamb Tamb
=
− Qsys Tamb
特别提醒！ 对封闭系统, 必须用系统和环境的总熵来判
断变化的可能性. 熵判据的应用条件是隔离系统 !
4
空间的增大, 即物质状态的混乱程度增大了.
3
环境熵变的计算 例11 例12
熵增原理 dSiso = dSsys + dSamb ≥ 0
因此还必须计算环境的熵变.
>不可逆 =可逆
• 环境的温度可视为恒定; • 环境内部的变化可认为是可逆的;
• 环境吸、放的热等于系统放、吸的热;
dSamb
=
δQamb Tamb
)
∆S = nCV ,m ln(T2 / T1 ) (热容视为常数或理想气 体 )
恒压
∫ ∆S = T2 nC p,mdT δQR = nC p,mdT
T1
T
∆S = nC p,mln(T2 / T1 ) (热容视为常数或理想气 体 )
恒温
∆S = QR / T
理想气体恒温 ∆U = 0 QR = −WR = nRT ln(V2 / V1 )
∆S = nRln(V2 / V1 ) = nRln( p1 / p2 ) (理想气体 ) 2
气体pVT过程熵变的计例算9 例10
对理想气体的混合过程, 由于分子间无作用力, 各 组分的状态不受其它组分影响, 故可分别按纯组分计 算熵变, 然后对各组分加和.
定性小结: • 物质的温度升高, 其熵值随之增大. • 物质(气体)因减压而体积增大, 其熵随之增大. • 物质(气体)之间的混合, 导致系统的熵增大. • 物质之间的传热, 导致各物质的总熵增大. 以上熵增大过程伴随着微观分子无序热运动速率或
根据熵的定义式, 由可逆过程的热温商可求得 ∆S. 对实际 的不可逆过程, 须在始末态之间设计一条可逆途径.
态态11
不可逆
态态22
TT11,, SS11
可逆
∫ ∫ ∆ S = S 2 − S1 =
2 δQR > 1T
2 δ Q IR 1 Tamb
TT22,, SS22
∆ S = Q R (恒温 ) T
1T
1
T
理想气体
d U = nCV ,mdT p = nRT / V
∆S = nCV ,mln(T2 / T1 ) + nRln(V2 /V1 ) (理想气体 )
∫ 恒容 ∆S
∆S
= =
∆nnCCS Vp=,,mmllTTnn21((nTpC22/V/TT,pm11)d)+T+nnRClnpδ(,mQpl1Rn/(=Vp12n)/CV(V2理),m想(d理T气想体气) 体
对凝聚态物质pVT 过程
恒压变温
∫ ∫ ∆S = 2 δQR = T2 nC p,mdT
1T
T1 T
变温
∫ ∆S ≈ T2 nC p,mdT
T1 T
(压力变化不大)恒温 Nhomakorabea∆S ≈ 0
(压力变化不大) 1
气体pVT过程熵变的计算
任意
由 δQR = dU + pdV 得
∫ ∫ ∆ S = 2 δQ R = 2 dU + pdV
∆Samb
=
Qamb Tamb
=
− Qsys Tamb
特别提醒！ 对封闭系统, 必须用系统和环境的总熵来判
断变化的可能性. 熵判据的应用条件是隔离系统 !
4
空间的增大, 即物质状态的混乱程度增大了.
3
环境熵变的计算 例11 例12
熵增原理 dSiso = dSsys + dSamb ≥ 0
因此还必须计算环境的熵变.
>不可逆 =可逆
• 环境的温度可视为恒定; • 环境内部的变化可认为是可逆的;
• 环境吸、放的热等于系统放、吸的热;
dSamb
=
δQamb Tamb
)
∆S = nCV ,m ln(T2 / T1 ) (热容视为常数或理想气 体 )
恒压
∫ ∆S = T2 nC p,mdT δQR = nC p,mdT
T1
T
∆S = nC p,mln(T2 / T1 ) (热容视为常数或理想气 体 )
恒温
∆S = QR / T
理想气体恒温 ∆U = 0 QR = −WR = nRT ln(V2 / V1 )
∆S = nRln(V2 / V1 ) = nRln( p1 / p2 ) (理想气体 ) 2
气体pVT过程熵变的计例算9 例10
对理想气体的混合过程, 由于分子间无作用力, 各 组分的状态不受其它组分影响, 故可分别按纯组分计 算熵变, 然后对各组分加和.
定性小结: • 物质的温度升高, 其熵值随之增大. • 物质(气体)因减压而体积增大, 其熵随之增大. • 物质(气体)之间的混合, 导致系统的熵增大. • 物质之间的传热, 导致各物质的总熵增大. 以上熵增大过程伴随着微观分子无序热运动速率或