< 自发 = 平衡
在等温、等容且W′=0时,封闭系统自发变化总是 向着A 减小的方向进行;
直到ΔAT,V, W’=0 =0 时,系统达到平衡。 不依赖环境做功
二、吉布斯函数(G)
由两定律联合公式,等温时有: -d(U-TS) ≥-δW
此时 δW=-pexdV+δW′,代入、移项得
-d(U -TS) -pexdV≥ -δW′
即 dG T,p 0
< 自发 = 平衡
等温、等压且W′=0时,系统自发变化总是 向着吉布斯函数G减小的方向进行;
直到ΔG=0时,系统达到平衡。
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两点说明:
1. 虽然G是在等温等压下导出的状态函数, 但并不是只有等温等压下才有G的变化。在 任意其他条件下,只要有状态变化就有G, 不过这时-G不是系统的最大非体积功。
写成 -(dU-TexdS) -δW
对等温过程,T=T1=T2=Tex,有
-d(U-TS) -δW
定义
def A U TS
得
dAT W
A —亥姆赫兹函数或亥姆赫兹自由能, A是状态函数,广度性质。
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亥姆赫兹函数判据-1
dAT W
不可逆过程 或 AT W 可逆过程
封闭系统、等温过程中,系统对外所做的功小于 或等于亥姆赫兹函数A的减少值。
第二章 热力学第二定律 主题三
聚焦系统的变化方向和平衡条件
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回顾: 熵判据
对隔离系统,δQ=0,且环境也不能对它做功, 即隔离系统是等容、等热力学能的。即
dSU,V 0
> 不可逆(必定自发) = 可(平衡)隔离系统发生一个不可逆过程,也一定是自发过程。
熵判据仅适于判断隔离系统过程的自发性,且 必须同时考虑系统的熵变和环境的熵变。