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。     

对“化学反应进行的方向”的深度解析

从“化学反应原理”模块中的“化学反应进行的方向”一节,选出几个在教学中容易混淆的问题,从大学化学视角进行了解析。其中包括自发过程的概念,自发过程的方向和限度,过程自发性的判据以及引入自发过程概念的意义。     

热力学基本原理在Fe/Fe_3O_4纳米磁性材料合成中的应用

探讨了热力学基本原理及判据,以及如何利用吉布斯自由能判断变化的方向和限度;并对Fe/Fe_3O_4纳米磁性材料合成过程中的热力学行为进行了较详细的研究。通过热力学分析,认为可以利用歧化反应及以Fe~(2+)离子作为起始物合成Fe/Fe_3O_4磁性材料。     

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。     

总熵判据和自由焓判据

熵判据和自由焓判据是贯穿化学热力学的一条主线。这一部分是物理化学教学内容上的难点也是重点。学习化学热力学基本理论的目的是要解决化学反应过程的方向和限度的问题,而熵判据和自由焓判据是解决这一问题的     

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     

深入认识电化学势及电化学势判据

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却仍然沿用相同的使用条件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。     

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     

不可逆何时等于自发?

将熵、吉布斯函数、亥姆霍兹函数3个判断过程可逆性或自发性的判据统一起来,指出＂不可逆＂和＂自发＂两个概念的区别与联系,并提出一种更具操作性的判断过程自发性的方法。     

关于熵判据、亥姆霍兹函数判据和吉布斯函数判据的讨论

通过理论推导和举出反例的方法,指出了熵增原理的应用限制。对亥姆霍兹函数判据和吉布斯函数判据也提出了应延伸其外延的教学建议。     

热力学第二定律之熵判据辨析

势力学第二定律的核心内容熵判据有多种形式,应用时常易造成混淆。在对熵判据多种形式的讨论基础上指出,熵判据原本只用于判断过程是否可逆,只有对隔离系统中的过程以及大隔离系统中的总过程,熵判据才可用于判断其能否自发。     

物理化学教学内容研究交流研讨会纪要

2015年4月16~17日,高等教育出版社在山东青岛组织召开了物理化学教学内容研究交流研讨会,就自发变化和可逆过程的定义、可逆与平衡、自发与不可逆的关系、环境熵和总熵、环境的热力学界定和总熵判据、反应的方向与限度等问题进行了研讨。本文是此次会议的纪要,希望对纠正物理化学教学中的一些偏颇甚至错误的认识有所裨益。     

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。     

自发过程体系焓变与熵变的实验设计

利用乙酸钠过饱和溶液的结晶过程体现自发过程中熵变与焓变的趋势,并通过直观的实验现象及其解释为学生理解体系自发过程是否进行的判据提供认知经验。     

ΔG判据与Δ_rG_m判据的区别

简要说明ΔG与ΔrGm作为方向性判据的区别。其中ΔG判据的适用条件是封闭系统的等温等压过程;而ΔrGm判据是ΔG判据应用于化学反应系统时的进一步推演。ΔrGm代表反应系统在某一时刻的势函数,作为方向性判据,只需要W'=0,而不需要等温等压条件。     

关于等温循环方法推导开尔文公式的讨论

等温循环方法是物理化学教材中推导开尔文公式的一个经典方法。本文从热力学基本原理出发,明确指出其中小液滴可逆相变为气体的吉布斯自由能变化值应由吉布斯自由能判据求解,并对温度恒定、两相压强分别恒定时的判据进行了重新推导。同时,本文还提出了一种对推导开尔文公式的等温循环法的新理解方式,该方式在建立的"箱管模型"辅助下,意义明确,便于理解,更适宜教学使用。     

高中生化学平衡移动判据的测查研究

介绍了高中生化学平衡移动判据的3种解释以及测查的材料和方法,依据测查结果说明了高中生对于有气体参与的化学平衡移动方向的判据多用勒夏特列原理或碰撞理论,较少利用浓度商规则;对于电离平衡、沉淀溶解平衡多用浓度商规则进行判断,较少采取勒夏特列原理或碰撞理论。并指出在实际教学过程中应该增进学生对平衡状态移动的理解,帮助学生建立一个基于状态分析及状态改变的思考程序。     

酸催化环氧氯丙烷水解反应机理的研究

根据热动力学的基础理论,应用一级反应的无量纲参数法,在20,25和30℃下测定了环氧氯丙烷酸水解反应的速度常数,计算了活化能、活化熵。根据whallcy的活化熵判据,Zucker-Hammett假说,Taft熵判据,得出的结论与Whallcy,Noblc等人用活化体积作为判据所得的结论相同即A-2杌理.同时还讨论了Bunnctt及Olscn两种理论对该类反应机理判断失效的原因.     

熵教学中的几点体会

结合教材、文献与教学的体会,对熵判据、温熵图和理想气体混合熵变计算等知识点作简单论述,以帮助初学热力学第二定律的学生更好地理解熵判据、温熵图的含义及其应用计算。