版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、1. 5,一 等温可逆过程熵变的计算,二 变温可逆过程熵变的计算,三 不可逆过程熵变计算举例,熵变的计算与应用,系统的熵变S 应等于系统由初态A变到终态B时任一可逆过程的热温商之和。 对可逆过程,直接用上式计算。 对不可逆过程, 可在初、终态间另外人为设计一条可逆途径。然后用上式计算。,第二定律: dS ,可逆: = ; 不可逆: T: 环境温度,dS =,S =,等 温,可 逆 过 程,变 温,S =,等 压,S =,等容,S =,任意,设计成等压和等容两步,S =,1). 等温可逆过程熵变的计算,一般的计算方法是 S= 理想气体的等温可逆膨胀(或压缩过程) 因 U=0 , QR=-WR=
2、nRTln S = nRln = nRln 等温等压可逆相变过程 S=( )相变,等温可逆过程熵变的计算,等温等压可逆化学反应(在可逆电池中进行) S = QR 是可逆电池工作时的热效应 环境的熵变 热力学中环境常被视作巨大的贮热器(或称热源)和作功机器。当系统与环境发生热交换时,实际交换的热量Q 对温度为T的贮热器只是微小变化。 S =环境吸热/环境温度,环境熵变推到(略, 见 ),略,2). 变温可逆过程熵变的计算,对无化学变化、无相变,只有体积功的可逆变温过程,如果系统的热容为C,则,有限变化时 S =,=CdT,则,dS =,可逆微变时:,变温可逆过程熵变的计算,等压变温(可逆)过程
3、: S = 如果系统是理想气体,Cp,m不随温度变化,那么 S = nCp,mln,3). 不可逆过程熵变计算举例,理想气体任意两状态间熵变计算,:A(p1,V1,T1) C(p2 ,V,T1) B(p2,V2,T2) S = nRln + n Cp,m ln :A(p1,V1,T1) C(p,V2 ,T1) B(p2,V2,T2) S = nRln + n CV,m ln :A(p1,V1,T1) C(p1,V2 ,T) B(p2,V2,T2) S = n Cp,mln + n CV,m ln (利用关系T= ),不可逆相变过程熵变的计算,【例】求在110和 下, 1mol的液态水变成水蒸气
4、的过程中系统的熵变,熵产生 ,并判断此过程的性质。 已知 (H2O,373.15K, )= 40.64 kJ mol-1, Cp,m(H2O, l) = 75.3 JK-1 mol-1 Cp,m(H2O,g) = 34.37 JK-1 mol-1,不可逆相变过程熵变的计算,1求过程中系统的熵变。因为在110和 下,液态水和水蒸气组成系统处于非平衡态,而且在此条件下的水蒸气不能沿原途径反向生成液态水,因此在110和 下,1mol的液态变成水蒸气的过程是不可逆过程。 为了求此相变过程的熵变,需要设计如下所示可逆途径来完成这个相变过程:,举例(1),(1) 液态水等压可逆变温过程 S1= n Cp,
5、m(H2O , l) ln =1.075.3 ln = - 1.99 J K-1 H1 = n Cp,m(H2O,l)T = -753 J,(2) 可逆相变过程 H2O(l)H2O(l) , 求出 S2= ( )相变=108.9 J K-1 H2 = 40640 J,举例(2),(3) 水蒸气等压可逆变温过程, S3= nCp,m(H2O , g) ln =0.910 J K-1 H3 = n Cp,m(H2O,g)T = 343.7 J 故 S=S1+S2+S3=107.87 J K-1 Q =H=H1+H2+H3= 40.23 kJ 2 求熵流eS 相变过程在等压无其它功的条件下进行 H
6、= Qp eS = = =104.99 J K-1 3 求熵产生iS iS=S -eS = 107.8-104.99 = 2.8 J K-1 由于iS0,所以是一个可以发生的不可逆过程。 ,不可逆的化学反应熵变的计算,【例】 根据总熵变判据判断氢气和氧气直接接触,在298.15K、 下进行下述单位反应的可能性: H2(g)+ O2(g)H2O(l) 已知此反应的 (298.15K) = - 285.90 kJ mol-1, 并知将此反应在电池中可逆地进行时,反应放热48.62 kJ mol-1。,不可逆的化学反应熵变的计算,解 S = - 163.1 J K-1 eS = - 958.88 J
7、 K-1 iS总=S eS =-163.1-(-958.88)=795.8 J K-1 mol-1 因iS 0,所以氢气和氧气直接接触生成水的单位反应是可以发生的不可逆过程。,4) 其它熵变计算举例,(1)理想气体(或理想溶液)的等温混合过程,并符合分体积定律,即,例:在273 K时,将一个 的盒子用隔板一分为二, 一边放 ,另一边放,解:,其它熵变计算举例,(2)没有相变的两个恒温热源之间的热传导,*(3)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,S= Q/T= (C/T)dT,T-S图及其应用,T-S 图 以T为纵坐标、S为横坐标所作的表示热力学过程的图称为T-S图,或称为温-熵图。,T-S 图的用处: 系统从状态A到状态B,在T-S图上曲线AB下的面积就等于系统在该过程中的热效应,一目了然。,T-S 图及其应用,(2)容易计算热机循环时的效率,热机所作的功W为闭合曲线ABCDA所围的面积。,图中ABCDA表示任一可逆循环。ABC是吸热过程,所吸之热等于ABC曲线下的面积;,CDA是放热过程,所放之热等于CDA曲线下的面积。,T-S 图的优点,(
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2024酒水购销合同模板
- 2024三方运输合同的范本
- 2024购销水泥合同范文
- 标准房屋转让协议样本
- 2024房屋拆迁合同范本
- 2024机械设备购销合同范本
- 建筑材料销售合同模板:建筑材料买卖合同参考
- 2024居室装饰装修施工合同范本
- 2024年民事调解协议书参考范本
- 标准服务合同范例大全
- 工厂改造施工方案
- 初中英语新课程标准词汇表
- 《春节的文化与习俗》课件
- 手机棋牌平台网络游戏商业计划书
- 学校体育与社区体育融合发展的研究
- 医疗机构高警示药品风险管理规范(2023版)
- 一年级体质健康数据
- 八年级物理(上)期中考试分析与教学反思
- 国家开放大学《财政与金融(农)》形考任务1-4参考答案
- 2023银行网点年度工作总结
- 工厂反骚扰虐待强迫歧视政策
评论
0/150
提交评论