2.9亥姆赫兹能和吉布斯能.pptVIP免费

WillargGibbs1839-1903G=H-TS第九节吉布斯能和亥姆霍兹能为什么要定义新函数热力学第一定律导出了内能这个状态函数，为了处理热化学中的问题，又定义了焓。热力学第二定律导出了熵这个状态函数，但用熵作为判据时，体系必须是孤立系统，也就是说必须同时考虑系统和环境的熵变，这很不方便。通常反应总是在等温、等压或等温、等容条件下进行，有必要引入新的热力学函数，利用体系自身状态函数的变化，来判断自发变化的方向和限度。一、热力学第一、第二定律联合表达式dQST热力学第二定律QdUW热力学第一定律TdSdUW环合并二式得：T环dSQ式中，不等号表示不可逆过程，等号表示可逆过程。热力学第一定律、第二定律的联合表达式，可应用于封闭系统的任何过程。()dUdTSW若在等温条件下，T为常数，T1=T2=T环()TdFWFUTS令F称为亥姆霍兹能(Helmholtzenergy)或功函（workfunction）为广度性质的状态函数。二、亥姆霍兹能(Helmholtzenergy)TdSdUW环式中，可逆过程用等号，不可逆过程用大于号.dFW()TFW或在封闭系统的等温过程中，存在物理意义：封闭系统在等温条件下系统亥姆霍兹能减少，等于可逆过程系统所作的最大功，这就是将F也称作功函的原因。若是不可逆过程，系统亥姆赫兹能的减少恒大于不可逆过程的功。理解提示：F是状态函数，只要状态一定，其值就一定，而不在乎是否发生的是等温还是可逆过程。只是在等温可逆过程中,系统所作的最大功（－W)才等于亥姆霍兹能的减少△F.二、亥姆霍兹能若系统在等温等容且不作非体积功的条件下，W=0',,0()0TVWF判据：',,0()0TVWF自发过程可逆过程或处于平衡态不可能自发进行的过程平衡态自发过程自发过程F二、亥姆霍兹能',,0()0TVWF在封闭系统的等温过程中，存在dFW()TFW或',,0()0TVWF最小亥姆霍兹能原理(principleofminimizationofHelmholtzenergy)三、吉布斯能(Gibbsenergy)意义：封闭系统在等温等压条件下，系统吉布斯能的减小，等于可逆过程所作非体积功(W)，若发生不可逆过程，系统吉布斯能的减少大于系统所作的非体积功。理解提示同F。'()dUTSPdVW外''()()dUPVTSWdHTSW等温等压下，移项令',()TPdGW将W分为两项：体积功－p外dV和非体积功W，GHTS吉布斯能是系统的状态函数，其G只由系统的始终态决定，而与变化过程无关。系统在等温...