单元三 热力学第二定律思维导图

理想气体的真空膨胀

热由高温物体传入低温物体

摩擦生热的方向性

化学反应的方向性

能斯特热定理：“在温度趋于热力学温度T=0K时的等温过程中，凝聚态系统的熵值不变”

普朗克、路易斯：在0K时，任何完整品体的熵值等干零

由于理想气体热力学仅是温度的函数，因此在等温可逆物理变化中，ΔU=0。QR=-Wmax

公式： ΔS=nRln(p1/p2)

熵变为A(g)、B(g)的熵变之和

公式： ΔminS=-R Σ(B) nB ln(xB)

(1)变温、等容可逆过程

(2)变温、等压可逆过程

由于p，V，T三个变量都在变化，因此用一步无法计算过程的熵变，必须分两步，用两步可逆过程熵变的加和求得。

公式： ΔS=Δ可逆相变H(T)/T相变

公式： ΔrSΘm=ΔrSΘm(298.15K)+∫(T) (298.15K) ( Σ(B)νB Cp,m(B) dT )/ T

与计算系统的一样

定义式： A=U-TS

在等温过程中，一个封闭系统的亥姆霍兹自由能的减少值等于或大于系统对环境做的总功(包括体积功和非体积功)

等温、等容和不做非体积功： (dA)T、V、Wf=0 ≤ 0

所以在等温、等容和Wf=0的条件下，系统总是自发地向着亥姆霍兹自由能减少的方向进行，真至达到在该条件下的最小值，即系统的稳定平衡态；“=0”表示系统发生的是可逆变化，亥姆霍兹自由能保持不变，或表示系统已处于亥姆霍兹自由能最小值的稳定平衡态，达到了变化的最大限度，此时的过程都是可逆的。在等温、等容和Wf=0的条件下，系统不可能发生(dA)T、V、Wf=0>0的变化。

定义式： G=H-TS

在等温、等压条件下，一个封闭系统的吉布斯自由能的减少值等于或大于系统对环境做的非体积功式

等温、等压和不做非体积功： (dG)T、p、Wf=0 ≤ 0

在等温、等压和Wf=0的条件下，系统总是自发地向着吉布斯自由能减少的方向进行，真至达到在该条件下的最小值，即系统的稳定平衡态“=0”表示系统发生的是可逆变化，吉布斯自由能保持不变，或系统已处于吉布斯自由能最小值的稳定平衡态，达到了变化的最大限度在等温、等压和W=0的条件下，系统不可能自发进行(dG)T、p、Wf=0 >0的变化，也就没有必要再耗时、耗力地去进行研究。

ΔG=∫(p2) (p1) V dp

ΔrGm=-zEF

1.等温可逆膨胀

2.绝热可逆膨胀

3.等温可逆压缩

4.绝热可逆压缩

η=1-(Tc-Th)

η=1+(Qc/Qh)

dU=TdS-pdV

dH=TdS+Vdp

dA=-SdT-pdV

dG=-SdT+Vdp

ΔSA→B -∑(i)（δQ/T）

dS≥δQr/T

在绝热条件下，不可能发生熵减小的过程

在隔离系统中不可能发生熵减小的过程

用熵判据过程是否自发和能到达的最大限度，一定要用隔离系统。一种权宜方法将系统和系统密切相关的环境合在一起作为一个大的隔离系统来处理。

dStot=(dSsys+dSsur)≥0