热力学第二定律

热力学第二定律思维导图：包含热力学函数重要关系式，热力学第三定律，在0K 时，任何 纯 物质的 完美 晶体，其熵值为0，Helmholtz函数和Gibbs函数等等

热力学第二定律

• 热力学第二定律表述
  • 自发过程
    • 一切自发过程具有方向性
    • 一切自发过程都是不可逆的，可归结为热功转化的不可逆性
  • 热力学第二定律
    • 克劳修斯不等式 dS≥δQ/T
    • 开尔文普朗克：人们不可能设计成这样一种机器，这种机器能循环不断地工作，它仅仅从单一热源吸热变为功而没有任何其他变化
• 卡诺定理
  • 在两个确定热源之间工作的所有热机中，卡诺热机效率最大，即η<ηR
  • 卡诺热机的效率只与热源温度有关，而与工作介质无关
  • Q1/T1＋Q2/T2叫做热温商之和：可逆循环热温商之和等于零；不可逆循环热温商之和小于零
• 熵
  • 熵的概念
    • 任意可逆循环，△S=
    • 状态函数，广延性质
  • 克劳修斯不等式
  • 熵增原理
    • 在孤立系统中所发生的过程总是向着熵增大的方向进行
• 熵变的计算
  • 定温过程的熵变
    • 任意可逆过程
    • 定温可逆过程
    • 理想气体的定温可逆过程
  • 定压或定容变温过程的熵变
    • 任何纯物质
    • 理想气体
  • 理想气体的简单状态变化过程的熵变
  • 相变化
    • 可逆相变
    • 不可逆相变
      • 要设计始终态相同的可逆过程
• 热力学第三定律
  • 在0K 时，任何 纯 物质的 完美 晶体，其熵值为0
• 热力学函数重要关系式
  • 定义式
  • 热力学基本公式
  • Maxwell关系式
  • 热容关系式
• Helmholtz函数和Gibbs函数
  • Helmholtz函数
    • A=U-TS
    • 物理意义：在定温定容条件下，系统亥姆霍玆函数的减少等于系统所能做的最大有效功（绝对值）
  • Gibbs函数
    • G=H-TS
    • 物理意义：在定温定压条件下，系统吉布斯函数的减少等于系统所能做的最大有效功（绝对值）
  • △G计算
    • 最大功(有效功)原理(适用于相变与化学变化)
    • 基本公式 (适用于( )T简单状态变化)
    • 定义式 (适用于温度一定的任何过程)
    • 热力学关系(适用于相变和化学变化)