Закон Кирхгофа в интегральной форме

Т₁ – обычно нормальные условия – 298К.

Стандартные условия: Т = 298К. р = 1атм.

Второе начало термодинамики:

Первое начало термодинамики не говорило протекающих процессах, а только о тепловом процессе.

Второе начало термодинамики определяет возможность направления и пределы самопроизвольно протекающего процесса.

Все реальные процессы самопроизвольно протекают в одном направлении. Однако, прортекая в обратном направлении, они должны совершать работу:

1).Н₂ + 4О₂Н₂О

2).Н₂ОН₂+4О₂

Формулировка второго начала термодинамики:

1.Невозможен самостоятельный переход тепла от тела менее нагретого к телу более нагретому.

2.Невозможно создание двигателя второго рода, т.е. машина, которая периодически превращает тепло среды при постоянной t в работу.

Рассмотрим, что нужно иметь, чтобы машина работала.

теплоотдатчик

тепло тепло А1=gг*gр

теплоприёмник

Новая функция состояния позволяет судить о направлении протекания самопроизвольного процесса.

Энтропия независима от пути перехода и от аддитивности.

Рассмотрим изотермическую систему: в ней могут протекать самопроизвольные процессы, где энтропия только возрастает. Найдём эту функцию.

Ящик с перегородкой, в нём находится молекула N₂ и молекула О₂. Если убрать перегородку, то вероятность нахождения молекулы О₂или N₂ и там и там = ½. А если молекула – N₁то вероятность того, что пары будут находиться либо там, либо там:

С помощью понятия вероятности можно охарактеризовать направление процесса (чем больше вероятность, тем реальнее, что так и будет).

Пусть W (термодинамическая вероятность) – величина, определяющая число способов, которыми можно охарактеризовать данное состояние.

Состояние 1 можно реализовать числом состояний W₁, С на 2__________W_2.

W = W₁W₂

Вероятность не аддитивна, т.к. она равна произведению.

Термодинамические потенциалы.

Функции состояния: .

Функции состояния, термодинамические потенциалы:

Условия изотермические (T=const)

функции состояния.

F – свободная энергия.

Чем больше энтропия системы, тем меньше её энергетическая передача системе. Знак = относится к равновесному состоянию. Знак < - к необратимому процессу, Т=const, V = const.

- условия протекания процесса в непрерывном процессе при Т=const, V = const, самопроизвольный процесс.

Большинство реакций протекает необратимо – изотермически.

Функция Гельмгольца нас не устраивает.

- Объединим функции Гельмгольца и

Новая функция состояния характеризующая изобарно-изотермические условия.

G – свободная энергия Гиббса или изобарно-изотермический потенциал.

для изобарно-изотермических условий.

-

условия для прямого, обратного и равновесного состояния системы.

При равновесии макс. Зависимость функций G и F от Т.

Уравнения Гиббса и Гельмгольца:-фундаментальные уравнения термодинамики.

- фундаментальные соотношения 2н.г.

Подставим в переменное

Энтропия в молекуле идеального газа.

Интегрируем: для первой молекулы постоянная интегрирования. Рассмотрим это выражение для двух случаев: 1) изохорного нагревания газа V = const.

с увеличением Т энтропия возрастает.

2). Изотермическое расширение (Т=const).

- так как РV = const. С увеличением Р энтропия падает.

Дата добавления: 2013-12-13; Просмотров: 1317; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!