物理化学 第二章 热力学第二定律

热力学第二定律思维导图，包括热力学的自发过程、热机相关、熵的定义、判据和计算，偏摩尔量与化学势等内容。

第二章 热力学第二定律

• 热力学第二定律
  • 三种表述，实质是揭示了功热互变的不等价性。
• 卡诺循环
  • 热机效率
  • 可逆卡诺热机效率
  • 卡诺原理
    • 两个相同高、低温热源之间，Carnot可逆热机的效率最大， 可逆热机效率相同且与工作物质无关。
• 熵变
  • 定义式
  • 过程性质的判据
    • “>”代表不可逆过程； “=” 代表可逆过程。
• 热力学函数公式
  • 定义式
  • 热力学函数基本关系式
    • dU = TdS - pdV
    • dH = TdS + Vdp
    • dG = -SdT + Vdp
    • dA = -SdT - pdV
    • 适用条件：组成固定、W‘=0 的封闭系统； 对化学变化和相变，必须是可逆。
    • S,p 前为“－”号！！！
• 自由能函数改变值的计算及应用
• 等温单纯状态变化
  • 理想气体等温过程
  • 凝聚态物质等温变压过程
    • 对凝聚态物质而言，V 可近似看成常数。
  • 理想气体等温等压混合过程
• 等温等压化学反应
• 等温等压相变过程
  • 可逆相变
  • 不可逆相变
    • 通过设计过程计算
• 方向与限度判据
• Gibbs自由能和Helmholtz自由能
  • Gibbs自由能
    • G = H - TS
  • Helmholtz自由能
    • F = U - TS
• 系统熵变的计算
  • 简单状态变化
    • 等温过程
      • 理想气体
      • 凝聚态物质
      • 理气等温等压混合
    • 等压变温
    • 等容变温
  • 相变
    • 可逆
    • 不可逆
      • 设计过程计算
  • 化学变化
    • 可逆
    • 不可逆
      • 通过可逆反应计算
  • 理气的任 意状态变 化过程
    • 等温+等压
    • 等温+等容
    • 等压+等容
    • 化学反应的熵变
• 熵流与熵产生
• 熵增加原理
  • 绝热系统和孤立系统中不可能发生熵减少的过程。
  • 孤立系统中过程方 向与限度的判据