(完整word版)熵变的计算
发布时间:2020-02-03 来源:文档文库
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1 2.3 熵变的计算
计算过程的熵变时,应注意熵是状态函数,确定体系的始末态,在始末态之间设计一个可逆过程来求体系的熵变。
2.3.1 理想气体简单状态变化的体系熵变的计算 (1)单纯的状态变化
QSSBSA
TrA
恒压过程:
BCpdTdH STTAABB (1)
(2)
恒容过程:
BCdTdU SVTTAAB (3)
恒温过程:
S
一般过程:
QrUWr TT (4)
SnRlnVBTCVlnB VATATBpnRlnB TApAVBpCVlnB VApA (8)
SCpln (9)
SCpln环境和隔离体系熵变的计算
环境熵变按定义
B (10)
S环QT环
A计算。Q为体系实际进行的过程中体系所吸收的热,不是虚拟的过程中体系所吸收的 1
2 热。上例中体系实际进行的过程中体系所吸收的热和虚拟的过程中体系所吸收的热是相等的,因为两个过程都是恒压的。
体系的热效应可能是不可逆的,但由于环境很大,对环境可看作是可逆热效应,所以,任何可逆变化时环境的熵变
dS(环QR(体系/T(环
2.3.2 相变过程的熵变
(a)可逆相变 相变分可逆相变和不可逆相变。在相平衡条件下发生的相变为可逆相变。如一大气压下,100℃的水蒸发为100℃的水蒸气就是可逆相变;0℃的冰融化为0℃的水也是可逆相变。对于恒温恒压非体积功为零的条件下发生的可逆相变,
SQrH TT (24)
(b)等温等压不可逆相变 不在相平衡条件下发生的相变为不可逆相变。如一大气压下,(-10)℃的冰融化为(-10)℃的水就是不可逆相变。
过冷蒸气的液化、过冷液体的凝固及过热液体的气化等过程,均属于不可逆相变过程.对这一类不可逆过程,利用状态函数法,可以设计一个可逆相变过程来求解。以过冷液体的等压不可逆凝固相变过程为例: 设指定物质A的可逆相变温度为TR ,相变潜热为ΔSHm . 其实际相变温度为TI,实际热效应为Q . 因在TI时是不可逆相变过程,体系的熵不能用Q来求解,需设计可逆过程,