Методические указания и контрольные задания по физической и коллоидной химии. Балдынова Ф.П - 8 стр.

      Второй закон термодинамики. В отличие от первого         стояния термодинамическая вероятность всегда больше,
закона второй закон термодинамики отвечает на вопрос о         чем для упорядоченного, то и энтропию, как меру вероятно-
направлении процессов.                                         сти, часто рассматривают как количественную меру неупо-
      Формулировки второго закона:                             рядоченности состояния системы. Так, значение энтропии
      1.Невозможен самопроизвольный переход теплоты от         увеличивается: с ростом молекулярной массы в ряду ве-
менее нагретого тела к более нагретому. Перенос теплоты        ществ- аналогов; при реакциях, протекающих с увеличени-
от холодного тела к горячему требует дополнительной за-        ем числа молекул; при фазовых переходах от твердого к
траты работы, которая в конечном итоге переходит в тепло-      жидкому состоянию(плавление) и от жидкого к газообраз-
ту, поглощаемую горячим телом.                                 ному состоянию (испарение); при диссоциации частиц; при
      2.Невозможно создать вечный двигатель второго рода.      возрастании температуры и др.
      3.Вся теплота не может превратиться в работу, а толь-          Для неизолированной системы критериями возможно-
ко часть ее. Другая часть передается к холодильнику.           сти самопроизвольного протекания процесса являются:
      4.Самопроизвольно в изолированной системе могут                1.∆G (изобарно- изотермический потенциал) ∆G<0
протекать только те процессы, которые связаны с увеличе-       при P, T- const. В условиях равновесия значение его стано-
нием энтропии, т.е. система из менее вероятного состояния      вится минимальным G и dG=0.
переходит в более вероятное и достигает такого макроско-             2.∆А (изохорно-изотермический потенциал) ∆А<0 (V,
пического состояния, которому соответствует наибольшее         T-const). В условиях равновесия- минимум А и dА=0.
число микроскопических состояний.                                    Если в уравнения:
      Энтропия является функцией состояния системы и не                   ∆G=∆H-T∆S (1-15) и ∆A=∆U-T∆S(1-16)
зависит от пути перехода из одного состояния в другое:               вместо ∆S подставить соответствующие частные про-
                          ∆S = S2- S1                          изводные, то уравнения (1-15) и (1-16) будут иметь вид,
      Изменение энтропии системы при реакции равно от-         предложенный Гельмгольцем и Гиббсом (уравнения Гиб-
ношению сообщенной системе тепла на абсолютную темпе-          бса-Гельмгольца):
ратуру:                                                              ∆G= ∆H + T (∂∆G/ ∂T)р (1-15a)
                      Q                                              ∆A= ∆U + T (∂∆A/ ∂T)v (1-16б)
                  ∆S=     или Q=T∆S                  (1-14)
                      T                                              Эти уравнения устанавливают связь между тепловым
      В изолированных системах при протекании самопро-         эффектом и свободной энергией реакции, и указывают на
извольных процессов энтропия увеличивается, т.е. ∆S>0.         то, что свободная энергия процесса (∆G и ∆U) может быть
При ∆S<0 самопроизвольное осуществление процесса не-           равна тепловому эффекту (∆Н и ∆U) только при Т=0. Из
возможно, т.е. невозможен переход тепла от тела с меньшей      уравнения Гиббса –Гельмгольца следует, что экзотермиче-
температурой к телу с большей температурой. Для равно-         ские процессы (∆Н и ∆U<0) при ∂∆G/ ∂T и ∂∆А/ ∂Т >0, не
весного процесса ∆S=0.                                         протекает при высоких температурах (∆G и ∆A становятся
      Энтропия – это мера вероятности пребывания системы       >0). Уравнения (1-15а) и (1-16б) могут быть использованы
в данном состоянии. Поскольку для неупорядоченного со-         для вычисления температурной зависимости ∆G и ∆А.

                                                          17   18