熵、熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

第1章

化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)第1頁(yè)§1.10熵、熱力學(xué)第二定律數(shù)學(xué)表示式第1章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)Ⅲ

熱力學(xué)第二定律熵定義任意可逆循環(huán)可分為許多首尾連接小卡諾循環(huán)第2頁(yè)第1章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)用一閉合曲線代表任意可逆循環(huán)。將上式分成兩項(xiàng)加和

在曲線上任意取A，B兩點(diǎn)，把循環(huán)分成A

B和B

A兩個(gè)可逆過(guò)程。依據(jù)任意可逆循環(huán)熱溫商公式：§1.10熵、熱力學(xué)第二定律數(shù)學(xué)表示式熵定義第3頁(yè)

說(shuō)明任意可逆過(guò)程熱溫商值決定于一直狀態(tài)，而與可逆路徑無(wú)關(guān)，這個(gè)熱溫商含有狀態(tài)函數(shù)性質(zhì)。移項(xiàng)得：任意可逆過(guò)程第1章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)§1.10熵、熱力學(xué)第二定律數(shù)學(xué)表示式熵定義第4頁(yè)第1章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)

克勞修斯依據(jù)可逆過(guò)程熱溫商值決定于一直態(tài)而與可逆過(guò)程無(wú)關(guān)這一事實(shí)定義了“熵”這個(gè)函數(shù)，用符號(hào)“S”表示，單位為：對(duì)微小改變

這幾個(gè)熵變計(jì)算式習(xí)慣上稱為熵定義式，即熵改變值可用可逆過(guò)程熱溫商值來(lái)衡量?；蛟O(shè)始、終態(tài)A，B熵分別為和

，則：§1.10熵、熱力學(xué)第二定律數(shù)學(xué)表示式熵定義第5頁(yè)第1章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)§1.10熵、熱力學(xué)第二定律數(shù)學(xué)表示式克勞修斯定理

設(shè)溫度相同兩個(gè)高（Th）、低溫（TC）熱源間有一個(gè)可逆熱機(jī)和一個(gè)不可逆熱機(jī)。依據(jù)卡諾定理：則則：即第6頁(yè)第1章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)§1.10熵、熱力學(xué)第二定律數(shù)學(xué)表示式克勞修斯定理設(shè)有一個(gè)循環(huán)，為不可逆過(guò)程，為可逆過(guò)程，整個(gè)循環(huán)為不可逆循環(huán)。則有即不可逆循環(huán)克勞修斯不等式第7頁(yè)第1章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)§1.10熵、熱力學(xué)第二定律數(shù)學(xué)表示式熱力學(xué)第二定律數(shù)學(xué)表示式

任一不可逆循環(huán)，可分為一個(gè)不可逆過(guò)程和一可逆過(guò)程。則有而即第8頁(yè)第1章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)§1.10熵、熱力學(xué)第二定律數(shù)學(xué)表示式熱力學(xué)第二定律數(shù)學(xué)表示式

任一不可逆循環(huán)，可分為一個(gè)不可逆過(guò)程和一可逆過(guò)程。不可逆過(guò)程可逆過(guò)程故不可逆(<號(hào))可逆(=號(hào))熱力學(xué)第二定律數(shù)學(xué)表示式第9頁(yè)第1章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)§1.10熵、熱力學(xué)第二定律數(shù)學(xué)表示式熵增原理對(duì)于絕熱系統(tǒng) 等號(hào)表示絕熱可逆過(guò)程，不等號(hào)表示絕熱不可逆過(guò)程。Clausius

不等式為

熵增加原理可表述為：在絕熱條件下，趨向于平衡過(guò)程使系統(tǒng)熵增加。第10頁(yè)第1章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)§1.10熵、熱力學(xué)第二定律數(shù)學(xué)表示式熵判據(jù)對(duì)于隔離系統(tǒng)

因?yàn)橄到y(tǒng)常與環(huán)境有著相互聯(lián)絡(luò)，若把與系統(tǒng)親密相關(guān)環(huán)境部分包含在一