热力学第二定律概念及公式总结

2023-02-24 03:29:09 第一文档网 [ 字体：小中大 ] [

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热力学第二定律

一、自发反应—不可逆性（自发反应乃是热力学的不可逆过程）

一个自发反应发生之后，不可能使系统和环境都恢复到原来的状态而不留下任何影响,也就是说自发反应是有方向性的，是不可逆的。二、热力学第二定律

1. 热力学的两种说法：

Clausius:不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其它变化

Kelvin：不可能从单一热源取出热使之完全变为功，而不发生其他的变化

2. 文字表述：

第二类永动机是不可能造成的（单一热源吸热,并将所吸收的热完全转化为功) 功热【功完全转化为热，热不完全转化为功】

(无条件，无痕迹，不引起环境的改变）可逆性:系统和环境同时复原

3. 自发过程：（无需依靠消耗环境的作用就能自动进行的过程）

特征:(1）自发过程单方面趋于平衡；(2）均不可逆性；(3)对环境做功,可从自发过程获得可用功三、卡诺定理(在相同高温热源和低温热源之间工作的热机）

（不可逆热机的效率小于可逆热机）

所有工作于同温热源与同温冷源之间的可逆机，其热机效率都相同,且与工作物质无关四、熵的概念

1. 在卡诺循环中，得到热效应与温度的商值加和等于零：

任意可逆过程的热温商的值决定于始终状态，而与可逆途径无关

热温商具有状态函数的性质：周而复始数值还原

从物理学概念,对任意一个循环过程，若一个物理量的改变值的总和为0，则该物理量为状态函数

2。热温商:热量与温度的商

3。熵：热力学状态函数熵的变化值可用可逆过程的热温商值来衡量

（数值上相等）

4. 熵的性质:

(1)熵是状态函数，是体系自身的性质是系统的状态函数，是容量性质（2)熵是一个广度性质的函数，总的熵的变化量等于各部分熵的变化量之和（3）只有可逆过程的热温商之和等于熵变

(4）可逆过程热温商不是熵，只是过程中熵函数变化值的度量（5）可用克劳修斯不等式来判别过程的可逆性（6）在绝热过程中，若过程是可逆的,则系统的熵不变

（7）在任何一个隔离系统中,若进行了不可逆过程，系统的熵就要增大,所以在隔离系统中，一切能自动进行的过程都引起熵的增大。若系统已处于平衡状态，则其中的任何过程一定是可逆的. 五、克劳修斯不等式与熵增加原理

不可逆过程中，熵的变化量大于热温商

1. 某一过程发生后，体系的热温商小于过程的熵变，过程有可能进行不可逆过程 2. 某一过程发生后，热温商等于熵变，则该过程是可逆过程 3. 热温商大于熵变的过程是不可能发生的

4. 热力学第二定律的数学表达式:5. 隔离系统中，

6. 熵增加原理：

7. 隔离系统中有：

（一个隔离系统的熵永不减少）

〉0,过程可发生,且是绝热不可逆过程

=0,过程可发生，且是绝热可逆过程〈0，过程不可能发生

【根据熵增加原理知,若从体系的熵值变

化量判断过程一定是自发过程，那么该过程一定是隔离系统】

六、热力学基本方程式与T—S图

1. 热力学基本方程:

2. 根据热二定律基本方程得: 可逆过程中有3. 绝热可逆过程：

七、熵变的计算

1。等温过程中熵的变化值：

（1）理想气体等温可逆变化：

、

、

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