关于热力学平衡判据的一些看法

根据热力学第二定律来判断系统的平衡态时,常用的判据有三个:熵判据、亥姆霍兹函数判据(最小亥姆霍兹函数原则)和吉布斯函数判据(最小吉布斯函数原则)。由于后两个判据可以看成是熵判据的推论,需要加以讨论的就是一个熵判据。在现行物理化学教材中,由于导出熵判据时未把“可逆过程”与“平衡态”这两个     

关于热力学自发过程及其判据的讨论

文章指出现有各种自发过程的判据都是在指定的约束条件下才能应用,缺乏普适性是自发过程定义多样化的引发原因。在无约束条件下将热力学第一定律代入总熵判据得出并分析讨论了总熵判据的另一种形式,结合自发过程的特点总结出了热力学变化过程中能量变化的本质,给出了自发过程的通用定义。进一步指出原总熵判据只能分辨可逆与不可逆,不能分辨自发与非自发。文章给出的总熵判据的另一种形式——封闭系统任意过程的做功能力判据具有分辨自发与非自发的能力。通过理论研讨和实际应用表明,做功能力判据与总熵判据完全等价,在相应约束条件下可还原为当前热力学中各类方向判据。填补了常见的变温过程和变压过程在以前的教科书中无自发和非自发判据的空白。以前教科书中由于自发过程定义和解释的混乱而出现的一些疑难问题,在通用定义和做功能力判据面前都能得到满意的解答。     

自发过程总熵判据的讨论式教学实践

将讨论式教学法的基本思想应用到物理化学的课堂教学中,对物理化学的教学难点--热力学自发过程总熵判据的适用条件问题进行了深入的讨论,最终归纳总结,得出重要结论：总熵判据只能用来判断过程的可逆性,不能直接判断过程的自发性。要想进一步判断过程的自发性质,须结合系统与环境之间交换的总功进行判断。通过讨论式教学实践,学生对热力学自发过程总熵判据的适用条件有了更加深入的理解,给后续课程的学习打下了良好的基础。     

关于一些热力学公式使用条件的讨论

物理化学中的热力学公式在不同条件下有不同的衍变形式,极易诱导学生产生错误理解。通过实例分析,对热力学能和焓变化计算公式、赫姆霍兹自由能和吉布斯自由能判据、热力学基本方程等的使用和理解中存在的一些问题予以讨论。     

有关热力学自发过程及热力学判据的一些看法

“什么是热力学自发过程?”“等温等压条件下以吉布斯自由能下降(△G_(T、P)<0)作为自发过程的判据,是否需要非膨胀功为零(W′=0)作为前提条件?”“热力学的判据究竟是如何推导而来的?”……这些问题是许多学生学习物理化学热力学第二定律时十分关注的问题。现有的各     

热力学变化过程方向的完整判据

目前物理化学教科书中的自发过程方向与限度判据,只能对常见自发过程作判断,不能对含有非体积功的各类过程做出判断。笔者从热力学第二定律的理论基础克劳修斯不等式入手,通过自发变化熵判据的演绎过程,找到了3个判据不完整性的原因所在,给出了完整方向性判据的解决方案。应用表明,完整的方向与限度判据可适用于各类热力学变化过程。     

对我国热化学发展的浅见

热化学是化学热力学的一部分,它的主要任务是研究化学变化或物理过程中能量变化的规律。当物质的状态发生改变时,常常伴随着产生热效应,通过量热法可测定出这些热效应值,如燃烧热、熔化热、溶解热、混合热、比热、吸附热以及各种反应热等。这些热效应数据,在解决化学热力学问题时,可计算生成焓、生成自由能、熵等热力学函数,从而可以判别一个化学反应的方向和反应的限度。同时,在物质结构、生理学、地球化学等基础理论研究中,如探讨晶体结构、生物变化、矿物成因等,也有很重要的作用。此外,在热机、化工和其它工程设计中,也都是不可缺少的重要数据。因     

利用数轴法求解热力学问题

利用数轴法求解化学热力学中化学反应的吉布斯自由能变、焓变、熵变的问题, 把ΔH、T1ΔS、T2ΔS的数值或相对位置直接标在数轴上, 根据相对大小判断它们的正负号和反应的自发性。该方法既直观, 又方便、快捷, 更容易被学生理解和掌握运用。     

液体混合时体积变化的原因

如众所知,酒精与水混合时体积是缩小的,这一实验事实佐证了分子间存在着间隙,但究其原因,一般用"液体分子间相互填补间隙"来解释,不言而喻,这很容易给学生造成"液体混合时体积总是缩小的"错误印象。事实上,有不少液体混合时体积是增大的,这显然不能用上述原因来解释。那么,引起２种液体混合时体积变化的根本原因到底是什么呢？本文拟探讨这一问题。化学热力学的研究表明,当由２种纯液体组分混合而形成溶液时,溶液的很多热力学性质（如自由能、焓、熵、摩尔体积等）都不等于混合前纯组分相应热力学性质的简单加和,我们把其间的差…     

升高温度会有利于放热反应正向进行吗?——谈谈反应方向的熵判据和自由能判据

热力学第二定律可以表述为或者(1)式对一个过程能否自发进行提供了一个判据(熵判据)。△S-∑(δQ)/T>0表示过程不可逆;△S-∑(δQ)/T=0表示过程可逆或体系到     

应用化学专业化学教学基本内容

Ⅰ１气体（注：普通物理如未讲,则应补上）理想气体与实际气体气体分子运动论２化学热力学基础（１）热力学基本概念状态函数准静态过程平衡态（２）热力学基本定律热力学第一定律功热内能焓热容热力学第二定律熵及熵变计算熵增加原理有序和无序热力学第三定律规定熵（３...     

二维ZnO纳米片的热力学研究

采用水热法合成了二维ZnO纳米片,并通过扫描电镜(SEM),X射线粉末衍射仪(XRD)对其形貌尺寸和物相进行表征,合成的多孔状纳米纯度高,且结晶度好。采用原位微热量技术,得到了过程的热动力学信息,结合热化学循环、热动力学原理及动力学过渡态理论,获取了二维ZnO体系的整体热力学函数和表面热力学函数,讨论了温度对表面焓、表面熵和表面吉布斯自由能的影响规律。结果表明：(i)纳米ZnO整体热力学函数：标准摩尔生成吉布斯自由能、标准摩尔生成焓和标准摩尔熵均比块体的大;(ii)随着温度的升高,表面焓和表面熵增加,表面吉布斯自由能则减少。     

锂在[Mn~2O~4]中的电化学嵌入反应I.热力学性质

锂嵌入[Mn~2O~4]晶格形成嵌合物Li~xMn~2O~4。通过对不同温度(20~45℃)下的Li/Li~xMn~2O~4电池的库仑滴定曲线[EmF(x)]的测定, 可以求得该嵌入过程的嵌入熵、焓和自由能等热力学函数。在x<1.5时, 表现为很高的偏摩尔自由能, 在x=1/2和x=1时, 嵌入熵和焓表现为不连续性。热力学函数值与Li~xMn~2O~4的晶体结构关联。     

锂在[Mn_2O_4]中的电化学嵌入反应 Ⅰ.热力学性质

锂嵌入[Mn_2O_4]晶格形成嵌合物Li_xMn_2O_4.通过对不同温度(20～45℃)下的Li/Li_xMn_2O_4电池的库仑滴定曲线[EMF(x)]的测定,可以求得该嵌入过程的嵌入熵、焓和自由能等热力学函数.在x<1.5时,表现为很高的偏摩尔自由能,在x=1/2和x=1时,嵌入熵和焓表现为不连续性.热力学函数值与Li_xMn_2O_4的晶体结构关联.     

包含中间化合物二元相图的热力学分析

对包含中间化台物的二元系,若相图中液相线已测定,而化合物的生成熵或生成焓已知,且液相的过剩熵也被测定(或者可以假设为零),那么体系液相的热力学性质可以精确地计算出来。本文给出了包含中间化合物体系的相图与热力学性质间的关系;这一关系表明:大多致情况下,已知以下五个量中的任意三个,可将其它两个计算出来。这五个量是:相图中的液相线,中间化合物的生成焓及生成熵,液相的混合焓及混合熵。     

思维导图法在大学化学热力学教学中的应用

对大学化学课程中的化学热力学主体内容进行梳理、凝练和总结,以热力学焓（H）、吉布斯自由能（G）和化学平衡常数（K）这3部分内容为例,介绍思维导图法在大学化学教学中的应用。     

锂在[Mn~2O~4]中的电化学嵌入反应I.热力学性质

锂嵌入[Mn~2O~4]晶格形成嵌合物Li~xMn~2O~4。通过对不同温度(20~45℃)下的Li/Li~xMn~2O~4电池的库仑滴定曲线[EmF(x)]的测定, 可以求得该嵌入过程的嵌入熵、焓和自由能等热力学函数。在x<1.5时, 表现为很高的偏摩尔自由能, 在x=1/2和x=1时, 嵌入熵和焓表现为不连续性。热力学函数值与Li~xMn~2O~4的晶体结构关联。     

粒度对纳米氧化镁吸附苯的热力学性质影响

以纳米氧化镁与水溶液中的苯作为吸附体系,研究了纳米氧化镁的粒度对吸附热力学性质的影响。实验结果表明,纳米氧化镁的粒度对吸附标准平衡常数、标准摩尔吸附吉布斯自由能变、标准摩尔吸附焓变和标准摩尔吸附熵变均有较大影响;并且随着纳米氧化镁粒度的减小,吸附标准平衡常数增大,标准摩尔吸附吉布斯自由能变、标准摩尔吸附焓变和标准摩尔吸附熵变均降低。     

尺寸效应对氧化锌微/纳体系热力学性质的影响

采用微乳液水热辅助法合成了三种不同尺寸的手榴弹状ZnO 微/纳结构. 通过设计热化学循环, 建立了纳米ZnO与块体ZnO体系热力学性质之间的关系. 并结合微量热技术对不同尺寸ZnO微/纳体系的热力学性质进行了计算. 结果表明, 尺寸效应对微/纳体系热力学性质有显著的影响: 随着反应物尺度的减小, 体系的标准摩尔反应焓、标准摩尔反应Gibbs 自由能、标准摩尔反应熵均降低, 而材料自身的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成Gibbs 自由能、标准摩尔熵均增加.     

深入认识电化学势及电化学势判据

摘要 从电化学势和热力学第二定律的关系入手,导出了基于电化学势的电化学过程方向判据,即从热力学第二定律的高度对电化学势判据进行了再认识,避免了直接把热力学第二定律Gibbs判据中的化学势改为电化学势去说明问题的错误做法,澄清了电化学系统只有可逆过程而无平衡状态的错误概念,并在此基础上对相关的电化学问题进行了讨论,说明了电化学势概念在电化学基础理论中的重要性。