HÓA lý 1 chiều và giới hạn quá trình p1

 Trong quá trình cân bằng, các thông số nhiệt động không thay đổi hoặc sai lệch vô cùng bé so với trạng thái cân... NGUYÊN LÝ II CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC ENTROPY ĐỊNH NGHĨA ENTROPY:  Khi k

Trang 1

HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF FOOD INDUSTRY

FACULTY OF CHEMICAL ENGINEERING

Nguyễn Học Thắng Khoa Công nghệ Kĩ thuật Hóa học Đại học Công nghiệp Thực phẩm Tp HCM

Điện thoại: (+84) 0906692166 Email: thangnh@cntp.edu.vn

Trang 2

GIỚI THIỆU

Trang 3

MỞ ĐẦU

Các quá trình tự xảy ra và không tự xảy ra

 Các quá trình trong tự nhiên đều xảy ra theo một chiều

 Trong một hệ cô lập chỉ có quá trình tự xảy ra

 Mọi quá trình tự xảy ra đều dẫn đến trạng thái cân bằng,

có thể là cân bằng bền hoặc cân bằng không bền

Trang 4

MỞ ĐẦU

Quá trình và trạng thái cân bằng

 Quá trình cân bằng là quá trình đi qua hàng loạt các trạng

thái cân bằng hay sai lệch vô cùng bé so với trạng thái cân bằng

 Trong quá trình cân bằng, các thông số nhiệt động không thay đổi hoặc sai lệch vô cùng bé so với trạng thái cân

Trang 5

MỞ ĐẦU

Quá trình thuận nghịch và bất thuận nghịch

 Quá trình thuận nghịch (TN) là quá trình mà hệ có khả

năng trở lại trạng thái đầu theo đúng con đường đã đi qua

mà không gây biến đổi trong hệ cũng như môi trường

 Đặc trưng quan trọng của QTTN: Att = max (cực đại)

 QTTN chỉ là lý tưởng hóa để xây dựng hệ thức nhiệt động học

 Trong thực tế, mọi QT là QTBTN, vì có thêm tương tác với môi trường

Trang 6

NGUYÊN LÝ II CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC

ENTROPY

ĐỊNH NGHĨA ENTROPY:

 Khi khảo sát QTTN và đẳng nhiệt, tỉ số Q/T của quá trình

không đổi, nó chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối mà không phụ thuộc vào đường đi

 Đại lượng Q/T mang tính chất biến thiên của một hàm

trạng thái, được gọi là entropy (∆S)

∆𝑆 = 𝑄𝑇𝑁

𝑇

 Đơn vị ∆S: cal/mol K hay J/mol.K

Trang 7

Trang 8

 Đây là biểu thức vi phân tổng quát của nguyên lý II

Trang 9

ENTROPY

Trang 10

 => Nguyên lý II của nhiệt động học: trong một hệ cô

lập thì S chỉ có thể tăng hoặc bằng O chứ không bao giờ giảm

 Nếu QTTN đang xảy ra dS = O hay S = const

 Nếu QTBTN đang xảy ra, dS > O, S của hệ tăng lên đến TTCB Smax => QTCB

Trang 11

Nếu dS = O và d2S < O => Smax: quá trình đạt TTCB

 Lưu ý:

- Có thể dùng ∆S thay cho dS

- Nếu hệ không cô lập thì có thể cô lập hệ bằng cách ghép thêm môi trường: ∆Scô lập = ∆Shệ + ∆Smôi trường

Trang 12

Trang 13

Các QT chuyển pha như QTNC, QTHH, là các QTTN,

đẳng nhiệt, đẳng áp nên có thể áp dụng hệ thức:

∆𝑆 = ∆𝐻𝑇

λ𝑇

Trang 14

∆𝑆 = ∆𝑆1 + ∆𝑆2 + ∆𝑆3 + ⋯

Trang 15

ENTROPY

VÍ DỤ 3.1:

539,7 cal/g

Trang 16

𝑐𝑎𝑙𝐾 với : 1 mol H2O = 18 g H2O

1 mol H 2 O hơi, 100 o C

Trang 17

ENTROPY

BIẾN THIÊN ENTROPY TRONG CÁC PỨHH:

 Xét pứ hh:

Vì entropy là một hàm trạng thái nên biến thiên entropy

cũng được tính tương tự như biến thiên enthalpy của phản ứng

Trang 18

ENTROPY

BIẾN THIÊN ENTROPY CỦA MỘT SỐ QTTN:

 Trong quá trình đẳng áp, biến thiên entropy của phản ứng ở một

Trang 19

ENTROPY

BIẾN THIÊN ENTROPY CỦA MỘT SỐ QTTN:

 Lấy tích phân khi thực hiện một quá trình biến đổi từ T1 đến T2, ta có

∆𝑆𝑃Ứ (2) − ∆𝑆𝑃Ứ 1 = 𝑐 𝑆𝐶 + 𝑑 𝑆𝐷 − 𝑎 𝑆𝐴 + 𝑏 𝑆𝐵

= 𝑐 𝑆𝐶 2 − 𝑆𝐶 1 + 𝑑 𝑆𝐷 2 − 𝑆𝐷 1

− 𝑎 𝑆𝐴 2 − 𝑆𝐴 1 + 𝑏 𝑆𝐵 2 − 𝑆𝐵 1

Trang 21

ENTROPY

Ý NGHĨA CỦA ENTROPY:

 Ý nghĩa vật lý:

Entropy là thước đo tính BTN của quá trình, nó phản

ánh khả năng tự diễn biến của các quá trình tự nhiên

 Ý nghĩa thống kê:

- Các quá trình xảy ra trong tự nhiên đều kèm theo đặc tính tăng độ hỗn loạn hay mất trật tự của hệ, đối với các quá trình này ∆S > O, entropy của hệ tăng

=> entropy là đại lượng đặc trưng cho độ hỗn loạn của

hệ

Trang 22

=> có mối liên hệ giữa entropy với xác suất tồn tại của

hệ và được biểu diễn qua hệ thức Boltzmann:

S= k.lnW (S: entropy tuyệt đối của hệ, W: xác suất nhiệt động của

hệ, k = R/No là hằng số Boltzmann)

Trang 23

NGUYÊN LÝ III CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC

ENTROPY TUYỆT ĐỐI

Entropy của một chất rắn nguyên chất có cấu tạo tinh thể hoàn chỉnh lý tưởng, ở 0oK là bằng không:

Trang 24

NGUYÊN LÝ III CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC

ENTROPY TUYỆT ĐỐI

 Áp dụng:

- Xét một quá trình đưa một chất rắn từ 0oK qua các giai

đoạn biến đổi để thành dạng khí ở ToK

+ λ𝑐𝑝

𝑑𝑇𝑇

𝑇

𝑇ℎℎ

𝑇𝑐𝑝

𝑇𝑛𝑐

Định dạng
Số trang	24
Dung lượng	1,15 MB