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。     

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。     

钠在空气中燃烧生成过氧化钠的热力学讨论

从热力学基本原理出发,探讨钠在空气中燃烧生成过氧化钠的原因,得出过氧化钠是钠在空气中燃烧反应的最稳定产物的结论。     

热力学方程在计算热力学函数中的应用

热力学方程是包含热力学基本方程、热力学状态方程以及吉布斯-亥姆霍兹方程在内的广泛的一组方程。文中对目前物理化学教材中很少提及的其他热力学状态方程进行了系统的总结和推导,同时强调理论的系统性和完整性在教学中的重要性,并在此基础上导出了物理化学教材中很少见到的吉布斯-亥姆霍兹第一方程及其在表面化学中的应用。在物理化学教学中需要特别强调特征变量的重要性,以及特征变量和化学反应条件之间的内在关系,并注意与交叉学科物理专业的热力学和统计物理学的衔接。     

铁粉与氯气反应能生成二氯化铁吗?

从化学热力学基本原理出发,解释了在合适的反应温度下,铁粉与氯气反应生成三氯化铁的原因。并通过吉布斯-亥姆霍兹方程计算得出,在反应温度高于626 K时,铁粉与氯气反应将生成二氯化铁。这既体现了化学热力学对无机合成的指导意义,又可增强学生对化学热力学知识的理解和应用。     

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     

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-RTlnK_c~■=Δ_rG_m~■(c~■)的讨论

在等温等压条件下,通过pB=cBRT关系转换,所得关系式证明了-RTlnK—cΟ=ΔrG—mΟ(c—Ο)。还分析推证出ΔrG—mΟ(c—Ο)和ΔrG—mΟ(p—Ο)、ΔrH—Οm(c—Ο)和ΔrHΟ—m(p—Ο)、ΔrSΟ—m(c—Ο)和ΔrSΟ—m(p—Ο)、ΔrUΟ—m(c—Ο)和ΔrHΟ—m(cΟ—)以及ΔrG—Οm(c—Ο)和ΔrA—mΟ(c—Ο)之间的几个关系式,进一步证实了-RTlnK—cΟ=ΔrGΟ—m(c—Ο)。     

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。     

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。     

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。     

如何理解热力学基本公式适用条件

讨论了热力学基本公式适用条件的本质原因。解释了相变和化学变化过程的状态函数计算为何要设计可逆过程。     

讲授大学化学中热力学第二定律的探讨

从热力学第二定律的提出背景、文字表述以及数学描述3个方面进行分析,并对各部分内容的内在联系及教学方法进行了探讨。     

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。     

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。     

反应耦合现象和现代热力学分类系统

现代热力学的一个重要推论———反应耦合现象 ,长期来没有得到很好的论证 ,还引发了长期的争论 ,严重地阻碍着热力学在现代科学中的应用和热力学自身的发展。本文以激活低压金刚石气相生长为例 ,为反应耦合现象提供了定量化的证明 ,相应地建立了包含非平衡相图新领域的现代热力学完整分类系统     

基于吉布斯弯曲界面相平衡判据的开尔文方程推导

对两种界面热力学处理方法(古根海姆法与吉布斯法)进行了介绍。采用吉布斯界面热力学方法建立了存在界面相时两相平衡的热力学判据,并以此为基础提出了一种新的开尔文方程推导方法。     

从统计热力学角度理解重要的热力学概念

基于玻尔兹曼统计法,简要总结独立粒子的非定位系统的统计热力学基础,并应用一些实例来分析统计热力学和热力学方法之间的区别和联系,帮助学生从统计热力学角度加深对一些重要的热力学概念(如热容、吉布斯自由能、焓和化学势)的理解,建立微观物理图像,以更好地学习两部分热力学知识,并能够灵活运用于化学问题的求解中。     

萃取精馏过程的非平衡态热力学分析

对萃取精馏过程进行了非平衡热力学分析,提出了分离过程得以进行的判据.推导出了熵产生的数学表达式,并可将其用于萃取精馏过程的节能分析.此项研究结果只适用于萃取精馏板式塔,且在非平衡热力学的线性区域内