Bài giảng Chương 2: Nguyên lý 2 của nhiệt động học

Bài giảng chương 2 "Nguyên lý 2 của nhiệt động học" giới thiệu đến các bạn những nội dung về một số khái niệm nguyên lý 2 của nhiệt động học, nguyên lý 2 nhiệt động học, tiên đề Planck về entropy tuyệt đối, hàm đặc trưng và các phương trình nhiệt động cơ bản,... Hy vọng nội dung bài giảng là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chương 2: Nguyên lý 2 của nhiệt động học CHƯƠNG 2: NGUYÊN LÝ II CỦA 2.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM NHIỆT ĐỘNG HỌC 2.1.1. QUÁ TRÌNH TỰ DIỄN BIẾN (TỰ XẢY RA) 2.1. Một số khái niệm  Quá trình tự diễn biến: là quá trình xảy ra không cần 2.2. Nguyên lý II nhiệt động học tiêu tốn một công bên ngoài.  Đặc điểm: quá trình dần dần đạt tới cân bằng và phần 2.3. Tiên đề Planck về entropy tuyệt đối lớn có khả năng sinh công hữu ích. 2.4. Hàm đặc trưng và các phương trình nhiệt động  Ví dụ: cơ bản + Vật rơi từ cao xuống thấp. + Nước chảy từ cao xuống thấp. 2.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến thế đẳng áp + Nhiệt truyền từ vật nóng sang vật lạnh. 2.6. Ảnh hưởng của áp suất đến thế đẳng áp + Phản ứng hóa học xảy ra theo một chiều nhất định:1 2.7. Đại lượng mol riêng phần và thế hóa học 2 NaOH + HCl = NaCl + H2O 2.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM 2.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM 2.1.2. QUÁ TRÌNH KHÔNG TỰ DIỄN BIẾN 2.1.3. QUÁ TRÌNH THUẬN NGHỊCH & BẤT THUẬN NGHỊCH  Quá trình không tự diễn biến: là quá trình xảy ra dưới  Quá trình thuận nghịch: là quá trình mà khi tác dụng của một công bên ngoài.  Về nguyên tắc, chỉ có thể làm môt quá trình không tự biến đổi hệ từ trạng thái cuối về trạng thái đầu, hệ diễn biến xảy ra khi tiêu tốn năng lượng của một quá trình tự diễn biến khác sẽ đi qua các trạng thái trung gian như khi nó đi từ  Ví dụ: trạng thái đầu đến trạng thái cuối và không gây nên + Nâng một vật lên cao. một biến đổi gì trong hệ cũng như môi trường. + Bơm nước từ giếng lên. + Phản ứng ngược lại:  Quá trình bất thuận nghịch: là quá trình không NaCl + H2O = NaOH + HCl3 4 có những tính chất trên. 1 2.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM 2.2 NGUYÊN LÝ II NHIỆT ĐỘNG HỌC2.1.3. QUÁ TRÌNH THUẬN NGHỊCH & BẤT THUẬN NGHỊCH 2.2.1. PHÁT BIỂU NGUYÊN LÝ II  Công hệ sinh ra trong quá trình thuận nghịch là cực đại. Có nhiều cách phát biểu: (Amax)  Công do hệ thực hiện được gồm hai phần: công hữu ích  Nhiệt không thể truyền tự vật lạnh sang vật (công có thể sử dụng được) và công chống lại áp suất ngoài (công dãn nở). nóng. A = A’ + P.V hay A = A’ + P.dV  Trong một quá trình nhiệt không thể biến  Xét chiều giới hạn của các quá trình tự diễn biến trong hệ không cô lập: hoàn toàn thành công. Nếu A’>0 : Quá trình tự xảy ra Nếu A’=0 : Quá trình cân bằng  Không thể có động cơ vĩnh cữu loại 2 là động5 Nếu A’ 2.2 NGUYÊN LÝ II NHIỆT ĐỘNG HỌC 2.2 NGUYÊN LÝ II NHIỆT ĐỘNG HỌC 2.2.2. ENTROPY 2.2.2. ENTROPY  Entropy: là đại lượng đặc trưng cho độ hỗn loạn của các Sự biến thiên Entropy: phần tử tạo thành hệ. Clausius đặt tên cho hàm đó là Tính hỗn loạn Entropy Entropy entropy, ký hiệu là S: (đơn vị: Cal (J) / oK)  δQ  dS     T  TN  Tổng hợp cho hai quá trình thuận nghịch và bất thuận nghịch ta có: δQ + Dấu “=”: chu trình thuận nghịch. dS ΔS T + Dấu “>”: chu trình không thuận nghịch.9 (biểu thức toán học của nguyên lý II nhiệt động học) 10 Rắn Lỏng Khí 2.2 NGUYÊN LÝ II NHIỆT ĐỘNG HỌC 2.2 NGUYÊN LÝ II NHIỆT ĐỘNG HỌC 2.2.2. ENTROPY 2.2.3. ENTROPY LÀ TIÊU CHUẨN XÉT CHIỀU TRONG HỆ CÔ LẬP Rắn Lỏn Khí g  Nếu dS  0 (S tăng) : Quá trình tự diễn biến.  Nếu dS = 0 hay d2S  0 (Smax): Quá trình đạt cân bằng.  Chú ý: ta có thể dùng S thay cho dS và nếu hệ không Sôi cô lập ta có thể cô lập hệ bằng cách ghép thêm môi ...