Слайды и текст доклада
Pic.1
ВТОРОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ. ЭНТРОПИЯ Первое начало термодинамики утверждает, что при превращении одной формы энергии в другую полная энергия системы не изменяется, однако не указывает никаких …
Pic.2
Самопроизвольный процесс – процесс, который может протекать без затраты работы извне, причем в результате может быть получена работа в количестве, пропорциональном произошедшему изменению состояния …
Pic.3
Несамопроизвольный (вынужденный) процесс – процесс, для протекания которого требуется затрата работы извне в количестве, пропорциональном производимому изменению состояния системы
Pic.4
Второе начало термодинамики дает возможность определить, 1 - какой из процессов будет протекать самопроизвольно (прямой или обратный), 2 - какое количество работы может быть при этом получено, 3 …
Pic.5
Второе начало термодинамики дает возможность определить, какими должны быть условия, чтобы нужный процесс протекал в необходимом направлении и в требуемой степени, что важно для решения прикладных …
Pic.6
Формулировки второго начала термодинамики: - Теплота не может самопроизвольно переходить от менее нагретого тела к более нагретому. -Невозможен процесс, единственным результатом которого -является …
Pic.7
Для КПД идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно: Для КПД идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно: Максимальный КПД тепловой машины не зависит от природы рабочего тела, а …
Pic.8
Для необратимо работающей тепловой машины уравнение преобразуется в неравенство: Для необратимо работающей тепловой машины уравнение преобразуется в неравенство: Для общего случая можем записать: …
Pic.9
Можно условно принять, что внутренняя энергии системы состоит из двух составляющих: Можно условно принять, что внутренняя энергии системы состоит из двух составляющих: "свободной" X энергий …
Pic.10
Мерой связанной энергии является новая термодинамическая функция состояния, называемая Энтропией. Выражение является определением новой функции состояния – энтропии и математической записью второго …
Pic.11
Если система обратимо переходит из состояния 1 в состояние 2, изменение энтропии будет равно: Если система обратимо переходит из состояния 1 в состояние 2, изменение энтропии будет равно: Подставляя …
Pic.12
Если рассматривать изолированную систему (δQ = 0), то Если рассматривать изолированную систему (δQ = 0), то для обратимого процесса dS = 0, для самопроизвольного необратимого процесса dS > 0
Pic.13
Выводы: Выводы: 1. В изолированных системах самопроизвольно могут протекать только процессы, сопровождающиеся увеличением энтропии. 2. Энтропия изолированной системы не может самопроизвольно убывать. …
Pic.14
Статистическая интерпретация энтропии Статистическая интерпретация энтропии Классическая термодинамика рассматривает происходящие процессы безотносительно к внутреннему строению системы; поэтому в …
Pic.15
Количественная связь между энтропией S и термодинамической вероятностью (омега) Количественная связь между энтропией S и термодинамической вероятностью (омега) выражается формулой Больцмана: S = …
Pic.16
ТРЕТЬЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ Внутреннюю энергию системы можно условно представить в виде суммы двух величин "свободной" и "связанной" энергии. Возможность рассчитать величину …
Pic.17
Основные положения тепловой теоремы: 1. При абсолютном нуле температуры свободная энергия X равна теплоте процесса. Xo= Qo 2. При температурах, близких к абсолютному нулю, теплоемкость системы …
Pic.18
Строго говоря, тепловая теорема Нернста и постулат Планка являются следствиями из второго начала термодинамики. Строго говоря, тепловая теорема Нернста и постулат Планка являются следствиями из …
Pic.19
Расчет абсолютной энтропии. Расчет абсолютной энтропии. Рассчитаем изменение энтропии некоторой системы при нагревании её от абсолютного нуля до температуры T при постоянном давлении. Из первого и …
Pic.20
При T 0 любое вещество может находиться только в твердом состоянии. При нагревании вещества возможен его переход в жидкое и затем в газообразное состояние; для фазовых переходов, происходящих в …
Pic.22
Поскольку энтропия есть функция состояния, изменение энтропии в ходе химического процесса определяется только видом и состоянием исходных веществ и продуктов реакции и не зависит от пути реакции; оно …
Pic.23
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИАЛЫ Изменение энтропии однозначно определяет направление и предел самопроизвольного протекания процесса лишь для наиболее простых систем – изолированных. На практике же …
Pic.24
Для характеристики процессов, протекающих в закрытых системах, были введены новые термодинамические функции состояния: Для характеристики процессов, протекающих в закрытых системах, были введены …
Pic.25
Поведение всякой термодинамической системы в общем случае определяется одновременным действием двух факторов – Поведение всякой термодинамической системы в общем случае определяется одновременным …
Pic.26
Для изолированных систем (ΔН = 0) направление и предел самопроизвольного протекания процесса однозначно определяется величиной изменения энтропии системы ΔS. Для изолированных систем (ΔН = 0) …
Pic.27
Для закрытых систем при температурах, не равных нулю, необходимо одновременно учитывать оба фактора. Для закрытых систем при температурах, не равных нулю, необходимо одновременно учитывать оба …
Pic.28
Для закрытых систем, находящихся Для закрытых систем, находящихся в изобарно-изотермических либо изохорно-изотермических условиях свободная энергия принимает вид изобарно-изотермического либо …
Pic.29
Рассмотрим закрытую систему, в которой осуществляется равновесный процесс при постоянных температуре и объеме. Выразим работу данного процесса, которую обозначим Amax (поскольку работа процесса, …
Pic.30
Закрытую систему, находящуюся в изобарно-изотермических условиях, характеризует изобарно-изотермический потенциал G: Закрытую систему, находящуюся в изобарно-изотермических условиях, характеризует …
Pic.31
Основываясь на принципе минимума свободной энергии, сформулируем условия самопроизвольного протекания процесса в закрытых системах. Условия самопроизвольного протекания процессов в закрытых системах: …
Pic.32
В химии наиболее часто используется изобарно-изотермический потенциал, поскольку большинство химических (и биологических) процессов происходят при постоянном давлении. В химии наиболее часто …
Pic.33
Основываясь на этом уравнении, можно оценить вклад энтальпийного и энтропийного факторов в величину ΔG и сделать некоторые обобщающие заключения о возможности самопроизвольного протекания химических …
Pic.34
ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ Протекание самопроизвольного процесса в термодинамической системе сопровождается уменьшением свободной энергии системы (dG < 0, dF < 0). Рано или поздно (понятие …
Pic.35
Изобарно-изотермические (P = const, T = const): Изобарно-изотермические (P = const, T = const): ΔG = 0 dG = 0, d2G > 0 Изохорно-изотермические (V = const, T = const): ΔF = 0 dF = 0, d2F > 0 …
Скачать презентацию
Если вам понравился сайт и размещенные на нем материалы, пожалуйста, не забывайте поделиться этой страничкой в социальных сетях и с друзьями! Спасибо!