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等压过程过程中压力变吗

作者:admin发布时间:2022-01-19分类:单职业传奇浏览:217评论:10


导读:请问如何理解“等温等压条件下一个封闭系统所能做的最大非体积功等于其吉布斯函数的减少”?公式如何导出?dG=dH-dTS=d(u+pv)-TdS-SdT=d(Q+W+PV)-TdS-...

等压过程过程中压力变吗与等压

请问如何理解“等温等压条件下一个封闭系统所能做的最大非体积功等于其吉布斯函数的减少”?公式如何导出?

dG=dH-dTS=d(u+pv)-TdS-SdT=d(Q+W+PV)-TdS-SdT=TdS-PdV+w(微分,非体积功)+PdV+VdP-TdS-SdT=-SdT+Vdp+w(非体积功微元),-dG=-w恒温恒压,可逆过程

这里用到了可逆过程的熵的定义,

吉布斯自由能的定义,

热力学第一定律的表达式,

微分学知识,

物理化学是一门基础又重要的课程,可以解释很多东西。

可以参考

南京大学傅献彩的物理化学

沈文霞的物理化学习题

天津大学物理化学

工程热力学

大学物理高教版

应用表面化学哈工大版

怎么解释可逆过程系统对环境做功最大,但吉布斯自由能却表示可逆过程系统对环境做的非体积功最大?

根据热力学第二定律:dS≥Q/T,可逆时取等号,不可逆时取大于号。

孤立系统中环境无法通过物质交流和能量传递对体系造成影响,所以体系发生的实际过程是体系自动发生的简称自发过程。这个过程中Q=0,所以dS≥0。

那么孤立系统中dS≥0,大于号是自发的不可逆过程,等于号是可逆过程或平衡状态。

设环境是一个恒温且足够大的热源,在与系统发生热传递后由于相对于环境来说温度变化可以忽略不计,对环境来说这个热传递过程可以近似视为可逆过程,环境熵变=-,取负号是因为Q是体系的热,因此环境的热是-Q,Tsur是环境温度。

将系统和环境划为孤立体系则=+=-≥0

“>”表示自发过程

“=”表示平衡或可逆过程

所以Q≤Tsur,根据热力学第一定律Q=-W,则dUsys-W≤TsurdSsys,则-W≤-(dUsys-TsurdSsys)。

设过程系统始态温度Tsys等于终态温度Tsys等于恒定的环境温度Tsur。则-W≤-(dUsys-TsysdSsys)。定义A=U-TS,dA=dU-TdS-SdT,由于过程恒温dA=dU-Td等压过程过程中压力变吗S(省略下标sys)。所以-W≤-dA。小于号是自发过程,等于号是平衡或可逆过程。

设过程系统始态温度等于终态温度等于恒定的环境温度,系统始态压强等于终态压强等于恒定的环境压强。-W≤-(dU-TsurdS),定义G=U+pV-TS,W=Wf-pdV同理代人一下即可得到

-Wf≤-dG,小于号是自发过程,等于号是平衡或可逆过程。

对于始终态确定的过程,吉布斯自由能的减小量-dG是定值。系统对外做功,功要取负值,加上负号使得数值变正才符合语言习惯。所以系统对外做的非体积功小于等于系统的吉布斯自由能的减小量这个定值,也就是说封闭系统始终态确定的等温等压过程非体积功有最大值,最大值是可逆过程时取。

推导过程中的难点在于如何理解不等号由可逆过程的判据变成了自发过程的判据,在于要注意区分系统和环境的熵变,环境温度和体系温度,环境压强和系统压强,最后才利用孤立系统的熵判据来判断过程的自发性。

压缩冲程与做功过程到底是哪一个在做功?它们都有力和移动的距离啊?

压缩冲程是活塞对气缸内的气体做功。

做功冲程是燃烧的气体对活塞做功,然后通过曲轴和飞轮对外做功。

我们使用内燃机的目的不是为了压缩空气,而是为了对外做功,因此对外做功的冲程才叫做功冲程。

物理化学中,“等压下”这个条件指的是系统压力始终与外压相等吗?

物化7年前学的,就说点还记得的。

等压恒压。

恒压是整个过程,压力恒定不变。

等压是始态与末态压力数值相等,在中间过程中,压力可能会变。(刷题时候,基本都会变)

W指的是体积功,分恒压等压两种,积分会吧。有时候用PV=nRT替一下。

讲到这,应该明白了,要是再不明白,找个学明白的手把手问问。

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提一句:物化学这份上,要注意咯,得多刷题了。

为什么绝热等压过程的焓变值为零?

结合高票答案,瞬间懂了,哈哈


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