余高奇博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 经典热力学也称平衡态热力学,研究系统由一个热力学平衡态变化至另一个热力学平衡态的准静态过程的自发性; 它是真实热力学过程发生的必要条件。

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化学反应的可逆过程与不可逆过程始末态重合问题探究

已有 1417 次阅读 2023-9-29 22:50 |系统分类:教学心得

       本文拟结合自发性 G判据,探究化学反应(或相变)的可逆过程与不可逆过程始末态重合问题.

  1. 自发性G判据

    自发性G判据是指:在恒温、恒压及非体积功为0的条件下,化学反应(或相变)的ΔrGm≤0;其中“<”

表示不可逆过程,等价于自发过程;“=”表示可逆过程,等价于平衡;ΔrGm>0代表非自发过程.

   2. 化学反应的可逆过程与不可逆过程始末态重合问题

       化学反应(或相变)的可逆过程与不可逆过程始末态重合问题参见如下图1.

    image.png

                                        图1.恒温恒压及非体积功为0条件下,化学反应(或相变)始末态重合示意图

       图1中,曲线AB代表恒温恒压及体积功为0条件下,化学反应(或相变)的不可逆过程①,也称自发过程;

曲线BA'代表恒温恒压及体积功为0条件下,化学反应(或相变)的可逆过程②,也称化学平衡.

       对于不可逆过程①,由自发性G判据可得:ΔrGm,①=GB-GA<0,即:GB<GA        (1)

       对于可逆过程②,由自发性G判据可得:ΔrGm,②=GA'-GB=0,即:GB=GA'          (2)

       结合式(1)及(2)可知:GA'GA; 表明A点与A'点不重合.

  3. 结论

      恒温恒压及体积功为0条件下,化学反应(或相变)不可逆过程的始态A与可逆过程的终态A'不重合, 不可逆

过程①与可逆过程②无法闭合.

       

 


       



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