第三章 热力学第二定律_PPT幻灯片
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《物理化学》第三章 热力学第二定律PPT课件
例一：理想气体自由膨胀
原过程：Q=0，W=0，U=0， H=0
p2，V2
体系从T1，p1，V1 T2， 气体
真空
复原过程：
复原体系，恒温可逆压缩
WR
RT1
ln
V2 ,m V1,m
环境对体系做功
保持U=0，体系给环境放热，而且 QR=-WR
表明当体系复原时，在环境中有W的功变为Q的热，因 此环境能否复原，即理想气体自由膨胀能否成为可逆 过程，取决于热能否全部转化为功，而不引起任何其 他变化。
它们的逆过程都不能自动进行。当借助外力，系统 恢复原状后，会给环境留下不可磨灭的影响。
•化学反应 Zn+H2SO4等？
如图是一个典型的自发过程
小球
小球能量的变化：
热能
重力势能转变为动能,动能转化为热能，热传递给地面和小球。
最后,小球失去势能, 静止地停留在地面。此过程是不可逆转的。 或逆转的几率几乎为零。
能量转化守恒定律(热力学第一定律)的提出,根本上宣布 第一类永动机是不能造出的,它只说明了能量的守恒与转化及 在转化过程中各种能量之间的相互关系, 但不违背热力学第一 定律的过程是否就能发生呢？（同学们可以举很多实例）
热力学第一定律（热化学）告诉我们，在一定温度 下，化学反应H2和O2变成H2O的过程的能量变化可用U（或H） 来表示。
热力学第二定律(the second law of thermodynamics)将解答：
化学变化及自然界发生的一切过程进行 的方向及其限度
第二定律是决定自然界发展方向的根本 规律
学习思路
基本路线与讨论热力学第一定律相似， 先从人们在大量实验中的经验得出热力学第 二定律，建立几个热力学函数S、G、A，再 用其改变量判断过程的方向与限度。
大学物理化学经典课件-3-热力学第二定律
05 热力学第二定律在工程技 术中应用
工程技术中不可逆过程分析
不可逆过程定义
在工程技术中，不可逆过 程指的是系统与环境之间 进行的无法自发逆转的能 量转换过程。
不可逆过程分类
根据能量转换形式，不可 逆过程可分为热传导、热 辐射、摩擦生热、化学反 应等多种类型。
不可逆过程影响
不可逆过程导致能量损失 和熵增加，降低系统能量 利用效率，并对环境造成 负面影响。
06 总结与展望
热力学第二定律重要性总结
热力学第二定律是自然界普遍适用的基本规律之一，它揭示了热现象的方向性和不可逆性，为热力学 的研究和应用提供了重要的理论基础。
热力学第二定律在能源转换和利用、环境保护、生态平衡等领域具有广泛的应用价值，对于推动可持续 发展和生态文明建设具有重要意义。
热力学第二定律的研究不仅深入到了热学、力学、电磁学等物理学各个领域，还拓展到了化学、生物学、 医学等其他自然科学领域，为多学科交叉研究提供了重要的桥梁和纽带。
提供了判断热过程进行方向的标准
根据热力学第二定律，可以判断一个热过程是否能够自发进行。如果一个热过程能够自发进行，那么它必须满足热力 学第二定律的要求。
为热力学的发展奠定了基础
热力学第二定律是热力学的基本定律之一，为热力学的发展奠定了基础。它揭示了热现象的本质和规律， 为热力学的研究和应用提供了重要的理论支持。
应用举例
在化学反应中，如果反应物和生成物处于同 一温度，则自发进行的反应总是向着熵增加 的方向进行。例如，氢气和氧气在点燃条件 下可以自发反应生成水，该反应的熵变小于
零，因此是一个自发进行的反应。
熵产生原因及影响因素
要点一
熵产生原因
熵的产生与系统的不可逆性密切相关。在不可逆过程中， 系统内部的微观状态数增加，导致系统的无序程度增加， 即熵增加。
热力学第二定律-PPT课件
答案 C
18
典例精析 二、热力学第一定律和热力学第二定律
返回
【例3】 关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正 确的是( ) A．热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，
而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式 的能，故这两条定律是相互矛盾的 B．内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响， 故两条定律并不矛盾
答案 B
15
典例精析 一、热力学第二定律的基本考查 返回
【例2】 如图1中汽缸内盛有一定质量的理想气体，汽缸壁是 导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸壁的接触是光滑的， 但不漏气，现将活塞杆缓慢向右移动，这样气体将等温膨胀并 通过活塞对外做功．若已知理想气体的内能只与温度有关，则 下列说法正确的是( )
的是( D )
A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达 到绝对零度
B．热量是不可能从低温物体传递给高温物体的 C．第二类永动机遵从能量守恒定律，故能制成 D．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0×105 J，同时空
气向外界放出热量1.5×105 J，则空气的内能增加了0.5×105 J
解析 由于汽缸壁是导热的，外界温度不变，活塞杆与外界连 接并使其缓慢地向右移动过程中，有足够时间进行热交换，所 以汽缸内的气体温度也不变，要保持其内能不变，该过程气体 是从单一热源即外部环境吸收热量，即全部用来对外做功才能 保证内能不变，但此过程不违反热力学第二定律．此过程由外 力对活塞做功来维持，如果没有外力对活塞做功，此过程不可 能发生．
程都具有
，都是不可逆的．
方向性
7
一、热力学第二定律 返回 延伸思考
热传导的方向性能否简单理解为“热量不会从低温物体传给高温物 体”？ 答案 不能．
热力学第二定律ppt课件
从单一热源吸收热量，全 部用来做功而不引起其它 变化叫做第二类永动机。
热力学第二定律的另一种表述就是： 第二类永动机不可能制成。
P61
对宏观过程方向的说明，都可以作为热二的表述。 例如：气体向真空的自由膨胀不可逆；
一切宏观自然过程的进行都具有方向性。
P61
柴薪时期
煤炭时期
石油时期
P61-62
Q2=Q1+W Q1=Q2+W
热机工作时能否将从高温热 库吸收的热量全部用来做功？
不能，从高温热库吸收的热量的一部分 用来做功，剩余的部分释放到低温热库。
Q1
热机工作：
P60
燃料燃烧 冷凝器或大气
漏气热损 散热热损 摩擦热损
燃料产生的 热量Q
输出机械功W
W< Q
P60
P61
对周围环境不产生 热力学方面的影响, 如吸热、放热、做 功、压强变化等。
P59
适用于宏观过程对微观过程不适用
P59
电冰箱通电后箱内温度低于箱外温度，并且还会 继续降温，直至达到设定的温度。显然这是热量从低 温物体传递到了高温物体。这一现象是否违背热力学 第二定律呢？
不违背。电冰箱能实现热量从低温物体传给高温 物体，但这不是自发地进行的，需要消耗电能。
制冷机工作时热量是自发地 从低温热库传到高温热库吗？ 不是，有外界做功。
3.4 热力学第二定律
P59
可能发生这样的逆过程吗？ 热量自发地由高温物体向低温物体传递的过程是不可逆的
可能发生这样的逆过程吗？
功可以自动转化为热 ， 但热却不能自动转化为功。 通过摩擦而使功转变为热的过程是不可逆的。
热现象
物体间的传热 气体的膨胀
第三章 热力学第二定律ppt课件
对整个大循环有：
骣 琪 琪 桫 δ T Q 1 1+δ T Q 2 2+骣 琪 琪 琪 桫 δ T Q 1 ⅱ 1 ⅱ +δ T Q 2 2+...=0
即：
å
δQr T
=
0
当小卡诺循环无限多时：
òÑ环积分为零，则所积变量应当是某函数
的全微分。该变量的积分值就应当只取决于系统的始、
整个过程系统对外作的功：
-W=- (W1+W2+W3+W4)
=nRT1lnV V21 +nRT2lnV V34 因23过程和41过程为绝热可逆过程，应用理想气 体绝热可逆过程方程式，有：
得：
TV1 K
V4=V3 Þ V3=V2
V1 V2
V4 V1
-W=nR(T1- T2)lnV V2 1
卡诺热机效率： h = -W Q1
W1 nRT1lnVV12
Q1 W1 nR1TlnVV12
❖2 3，绝热可逆膨胀
W 2=D U 2=nC V,m?(T2 T1)
❖3 4，恒温可逆压缩 U2 = 0
W3
=
-
nRT2
lnV4 V3
Q2 =-W3=nRT2lnV V4 3
❖4 1，绝热可逆压缩
W 4=D U 4=nC V,m?(T1 T2)
例：水流：水由高处往低处流； 传热： 热从高温物体传向低温物体； 扩散：NaCl溶液从高浓度向低浓度进行； 反应： Zn放在CuSO4溶液中
自发过程的共同特征
（1）自发过程单向朝着平衡方向发展 （2）自发过程都有做功的本领 （3）自发过程是不可逆过程
.
2.热力学第二定律的经典表述
克劳修斯(R.Clausius) ：热从低温 物体传给高温物体而不产生其它变 化是不可能的.
骣 琪 琪 桫 δ T Q 1 1+δ T Q 2 2+骣 琪 琪 琪 桫 δ T Q 1 ⅱ 1 ⅱ +δ T Q 2 2+...=0
即：
å
δQr T
=
0
当小卡诺循环无限多时：
òÑ环积分为零，则所积变量应当是某函数
的全微分。该变量的积分值就应当只取决于系统的始、
整个过程系统对外作的功：
-W=- (W1+W2+W3+W4)
=nRT1lnV V21 +nRT2lnV V34 因23过程和41过程为绝热可逆过程，应用理想气 体绝热可逆过程方程式，有：
得：
TV1 K
V4=V3 Þ V3=V2
V1 V2
V4 V1
-W=nR(T1- T2)lnV V2 1
卡诺热机效率： h = -W Q1
W1 nRT1lnVV12
Q1 W1 nR1TlnVV12
❖2 3，绝热可逆膨胀
W 2=D U 2=nC V,m?(T2 T1)
❖3 4，恒温可逆压缩 U2 = 0
W3
=
-
nRT2
lnV4 V3
Q2 =-W3=nRT2lnV V4 3
❖4 1，绝热可逆压缩
W 4=D U 4=nC V,m?(T1 T2)
例：水流：水由高处往低处流； 传热： 热从高温物体传向低温物体； 扩散：NaCl溶液从高浓度向低浓度进行； 反应： Zn放在CuSO4溶液中
自发过程的共同特征
（1）自发过程单向朝着平衡方向发展 （2）自发过程都有做功的本领 （3）自发过程是不可逆过程
.
2.热力学第二定律的经典表述
克劳修斯(R.Clausius) ：热从低温 物体传给高温物体而不产生其它变 化是不可能的.
热力学第二定律.PPT共28页
热力学第二定律.
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来Байду номын сангаас一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来Байду номын сангаас一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
高中物理教学课件-选择性必修第三册《热力学第二定律》
煤炭时期
石油时期
能量守恒定律
能量耗散
机械能、电能、光能、声能、化学能、核能、生物能……最 终都转化成内能，流散到周围环境中，无法重新自动 聚集起来加以利用的现象。
能源
是指具有高品质的容易利用的储能物质。
能源的使用过程中虽然能量的总量保持守恒，但能量的品质下降了。虽 然能量总量不会减少，但能源会逐步减少，因此能源是有限的资源。
经典例题
下列说法正确的是（ D ）
A．机械能全部变成内能是不可能的 B．第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭 空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体， 或从一种形式转化成另一种形式 C．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高 温物体 D．从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的
当堂检测
下列说法中可行的是（ D ）
①将地球上所有海水的温度降低0.1℃，以放出大量内能供人类使用 ②制造一种机器，把物体与地面摩擦所产生的热量全部收集起来再全 部加以使用 ③建造一只可以从海洋中提取热量的船，把热量转化为机械能，驱动 螺旋桨旋转 ④制造一种效率为100％的热机 A．①可行 B．①④可行 C．②④可行 D．①②③④都不可行
新课导入
将一块烧红的铁块投入冷水中， 会发生什么现象？
铁块的温度降低，水的温度升高， 最终两者温度相同。
会不会出现铁块温度更高，水的 温度更低的情况？
宏观自然过程的方向性
覆水难收
水往低处流
思考 一些事件的发展过程是不是具有方向性、不可逆性?
宏观自然过程的方向性
大气
思考
热量 电电冰冰箱箱的制内冷部系温统度比做外功部温电度源低， 为什么致冷系统还能不断地把箱内 热量传给外热界量的空气？
热力学第二定律ppt课件
热力学第二定律的开尔文表述
不可能从单一热源吸收热量，使之全部变成 功 ，而不产生其他影响。 1.热机效率无法达到100%，总会有热损 2.任何热机都不可能把内能全部转化机械能
第二类永机不可制成，不可以制成的原因：违背热力学第二定律 热力学第二定律的各种表述都是的 等价 ，并可从一种表述导出另一种表述
C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
D.电冰箱的工作原理违反热力学第二定律
三、 热力学第二定律的开尔文表述
②不可能从单一热源吸收热量，使之全部变成 功，而不产生其他影响
机械能
全部转化（自发）
转化中有其他影响 （要向低温热库放热）
内能（热）
不产生其他影响：对周围环境不产生热力学方面的影响，如吸热、放 热、做功等
不会 因为分子的扩散运动是从密度较大的区域向密度较小的区域进行 并且这个过程是不可逆
一、自然界中宏观过程的方向性
情景二：将一块烧红的铁块投入冷水中，会发生什 么现象？
铁块放热，温度降低，水吸热，温度升高；最终两 者温度相同。
问题：一段时间后会不会出现铁块温度升高，水的温度 降低的情况？
不会出现；说明热量可以自发地从高温物体传到低温物体 而不可以自发地从低温物体传到高温物体
生其它影响。此时热机的效率η＝1(100%)， η＝1的热机称为第二类永动机。
下列说法正确的有( D )
A.第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律，因此 不可能制成
B.根据能量守恒定律，经过不断地技术改进，热机的效率可以达到 100%
C.因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能真正出现的
(多选)下图为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时，强迫制冷剂在 冰箱内外的管道中不断循环.在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热 量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外。下列说法正确的 是( BC )
不可能从单一热源吸收热量，使之全部变成 功 ，而不产生其他影响。 1.热机效率无法达到100%，总会有热损 2.任何热机都不可能把内能全部转化机械能
第二类永机不可制成，不可以制成的原因：违背热力学第二定律 热力学第二定律的各种表述都是的 等价 ，并可从一种表述导出另一种表述
C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
D.电冰箱的工作原理违反热力学第二定律
三、 热力学第二定律的开尔文表述
②不可能从单一热源吸收热量，使之全部变成 功，而不产生其他影响
机械能
全部转化（自发）
转化中有其他影响 （要向低温热库放热）
内能（热）
不产生其他影响：对周围环境不产生热力学方面的影响，如吸热、放 热、做功等
不会 因为分子的扩散运动是从密度较大的区域向密度较小的区域进行 并且这个过程是不可逆
一、自然界中宏观过程的方向性
情景二：将一块烧红的铁块投入冷水中，会发生什 么现象？
铁块放热，温度降低，水吸热，温度升高；最终两 者温度相同。
问题：一段时间后会不会出现铁块温度升高，水的温度 降低的情况？
不会出现；说明热量可以自发地从高温物体传到低温物体 而不可以自发地从低温物体传到高温物体
生其它影响。此时热机的效率η＝1(100%)， η＝1的热机称为第二类永动机。
下列说法正确的有( D )
A.第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律，因此 不可能制成
B.根据能量守恒定律，经过不断地技术改进，热机的效率可以达到 100%
C.因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能真正出现的
(多选)下图为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时，强迫制冷剂在 冰箱内外的管道中不断循环.在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热 量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外。下列说法正确的 是( BC )
第三章：热力学第二定律
“隔离系统中的过程总是自发地向熵值增加方向进行。”
非隔离系统
• 一般讨论的体系大多不是隔离体系，此时发生的不可逆过 程中，体系的熵就不一定增加。 • 为了判断过程的方向，可将体系和受其影响的环境作为一 个大体系来考虑，此大体系被看作隔离系统，则： S(体系+环境) ≥ 0 当体系的熵变与环境熵变之和大于零，则为自发（不可逆） 过程； 当体系的熵变与环境熵变之和等于零，则为可逆过程。 “一切自发过程的总熵变均大于零 ” — 熵增加原理
QR ( S ) 环 - - S T
S总= S + S环 = 0 （可逆过程）
2. 等压不可逆过程
尽管此过程不同于恒压可逆过程， 但其始态、终态与恒压可逆过程 完全一样，所以其熵变 S 也同 恒压可逆过程一样。
T2 C p dT Q T2 (S ) p ( ) R C p ln （理想气体，Cp为常数） T1 T T T1
S总= S + S环 = 0
（可逆过程）
2.若为等温不可逆过程 • 例如抗恒外压 p2 膨胀到V2 , p2
只要其终态 B 与相应的恒温可逆过程一样（V2 , p2），则其熵 的改变量 SA→B 还是与恒温可逆过程的熵改变量相同
S = QR / T = nR ln ( V2/V1) (理气, 等温)
§3.7 熵变的计算
经过上述讨论，我们可以说，热力学第二定律中 所需要寻找判断过程方向和限度的状态函数已经 找到，它就是 “ 熵 ”。 ----若总熵变：S总= S体+ S环 = 0 过程为可逆； ----若总熵变： S总= S体+ S环 0 过程为自发 (不可逆)。 • 因此，要判断指定过程是否为自发过程，只要计算 此过程的总熵变。
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(3) 相变
（a）可逆相变 G0
A W R p (V 2 V 1 )
对于蒸发或升华过程
A W R p (V 2 V 1 ) nRT
等温物理变化中的G和A
（b）不可逆相变 相（1） G(p2)
相（2）
G1
G2
相（1） G(p1) 相（2）
G ( p 2 ) G ( p 1 ) G 1 G 2
符合分体积定律，即
V xB V
m ixSR nBlnxB
B 总
B
(3)等温等压可逆相变（若是不可逆相变，应设计
可逆过程） S(相变）TH(相 (相变 变） ）
变温过程的熵变
（B)变温过程的熵变 (1)物质的量一定的等容变温过程 ig
S T2 nCV,mdT
T1
T
若 CV ,m常 数 S nCV,mlnTT12
(2)物质的量一定的等压变温过程 ig
S T2 nCp,mdT
T1
T
若 Cp ,m常 数 S nCp,mlnTT12
变温过程的熵变
(3)一定量理想气体从 p1,V1,T1 到 p2,V2,T2 的过程。
a. 先等温后等容 SnRln(V2)T2nCV,mdT
若 CV ,m常 数 SnR lnV V1 2V 1nC VT,1mlnT T T1 2
dGVdp dApdV
G p2Vdp A V2 pdV
p1
V1
(1) 理想气体的等温过程
G p2Vdp nRTln p2
p1
p1
A V2 pdV nRTln V1
V1
V2
GAW R
（四） G、 A 的计算
(2)凝聚系统
G
p2 Vdp
p1
V(p2p1)
A V2 pdV 0 V1
AG(p)V 0
dAT,V,W/0 0
AT,V,W/00
可逆
平衡
不可逆 自发
不能自发
在恒温、恒容、不做非体积功的条件下，自发变化 总是朝着亥姆霍兹自由能减少的方向进行,直到达到平 衡为止。
(三）吉布斯自由能
（三）吉布斯自由能 1.吉布斯自由能函数
Gdef HTS
G称为吉布斯自由能（Gibbs free energy），是 状态函数，具有容量性质。
dS Q
T
T
热力学第二定律
4. 熵
状态函数，广度性质，系统混乱度的量度。 无论过程可逆与否
dS Qr
dT
S Qr T
热力学第二定律
6. 熵变的求算 （A）等温过程的熵变
(1)理想气体等温变化
S QR T
S nRln(V2 ) nRln( p1 )
V1
p2
(2)理想气体（或理想溶液）的等温混合过程，并
化学过程的熵变
(C) 化学变化过程的熵变 (1)在标准压力下，298.15 K时，各物质的标准摩 尔熵值有表可查。根据化学反应计量方程，可以计 算反应进度为1 mol时的熵变值。
(2)在标准压力下，求反应温度T时的熵变值。
298.15K时的熵变值从查表得到：
rS m (T ) rS m (2 9 8 .1 5 K )2 T 9 8 .1 5 K BB C p T ,m (B )d T
化学过程的熵变
(3)在298.15 K时，求反应压力为p时的熵变。标准
压力下的熵变值查表可得
rS m (p ) rS m (p )p p ( V T )p d p
(4)从可逆电池的热效应 Q R或从电动势随温度的变化 率求电池反应的熵变
r Sm
QR T
E rSm zF(T)p
(5)从化学反应的热效应和吉布斯自由能变求算
热力学第二定律
2.卡诺定理
(1)所有工作于同温热源和同温冷源之间的热机，其
效率不能超过可逆机，即可逆机的效率最大。
(2) 卡诺热机的效率与工作物质无关。
I
R
Th TL Th
= 可逆机 < 不可逆机
3. Clausius不等式（热力学第二定律的数学表达式)
SA B( i
TQ)A B0
dS Q 0
rSmrHmT rGm
（二） 亥姆霍兹自由能
（二） 亥姆霍兹自由能
1.亥姆霍兹自由能函数
AAdef UTS
A称为亥姆霍兹自由能（Helmholz free energy），也 称功函，是状态函数，具有容量性质，绝对值测不出。
亥姆霍兹自由能
2.亥姆霍兹自由能判据
如果系统在恒温、恒容且不作其它功的条件下
1、所需关系式
(1)定义式 AUTS GHTSUpVTSApV
（a）对于任意过程 AU(T)S GH(T)S
（b）对于等温过程
A U T S G H T S
（四） G、 A 的计算
（c）对于等熵过程
A U S T G H S T
（四） G、 A 的计算
2、等温物理变化过程中的G和A的求算
b. 先等温后等压
SnRln(p1)T2nCp,mdT p2 T1 T
若 Cp ,m常 数 SnR lnp p1 2nC p,mlnT T1 2
c.先等压后等容 SnCp,mln(V V 1 2)nC V,mln(p p1 2)
变温过程的熵变
(4)没有相变的两个恒温热源之间的热传导
S S(T L ) S(T h)
第三章 热力学第二定律
一、基本概念和公式
（一）热力学第二定律及熵函数
1. 热力学第二定律的文字叙述 ①克劳修斯的说法：不可能把热从低温物体传到
高温物体而不发生其它变化。 ②开尔文的说法：不可能从单一热源取出热使之完
全变为功而不发生其它的变化。第二类永动机是不可 能造成的。（热功转换的不可逆性）
③路易斯-朗德说法：一切自发过程都是热力学不 可逆过程。
*(5)没有相变的两个变温物体之间的热传导，首先要 求出终态温度T
T(C1T1 C2T2) C1 C2
S S1 S2C1lnTT1
T C2lnT2
变温过程的熵变
(6)绝热过程 a 绝热可逆过程
S0
b 绝热不可逆过程
S0
设计可逆过程或用任意变温过程的熵变求算。
(7)不可逆相变过程设计来自可逆过程来求算。G (p1)p p 2 1V(1 )d pp p 12V(2)dp
（三）吉布斯自由能
2.吉布斯自由能判据
如果系统在恒温、恒压、且不作非膨胀功的条件下，
dGT,p,W/0 0 GT,p,W/0 0
可逆
平衡
不可逆 自发
不能自发
即恒温、恒压不做非体积功的系统中，自发变化总是 朝着吉布斯自由能减少的方向进行,直到达到平衡为 止。
（四） G、 A 的计算
（四） G、 A 的计算