药学院物理化学教研室
Clausius
Kelven
第二章 热力学第二定律第一节 自发过程的特征第二节 热力学第二定律经典表述第一节 自发过程的特征自发过程（ spontaneous process)
自发过程的特征：
1．自发过程具有方向的单一性和限度
2．自发过程的不可逆性
3．自发过程具有作功的能力是指任其自然、无需人为施加任何外力，就能自动发生的过程。
自发过程 ---举例
0,0,0,0 TUWQ
例 (１ ) 理想气体向真空膨胀若膨胀后的气体通过恒温压缩过程变回 原状,则需要环境对系统做功 Ｗ 。 0W?
结论,要使环境也恢复原状，
则取决于在不引起其他变化条件下，热能否全部转变为功。
同时系统向环境放热Ｑ，系统回复原状。
p
VV1 V2
p2V2
p1V1
例 (２ ) 热量从高温物体传入低温物体
T2
自发 Q2
T1
冷冻机Ｗ
Q2
Q’=Q2+WW=Q
T1,T2热源恢复原状，
环境损失 Ｗ 功，得到 Ｑ 热
W?=?Q?
结论,系统复原，但环境未能复原，所以这种自发过程是不可逆过程。
换言之：若要环境复原，需 从单一热源吸热完全转变成功而不引起其他变化，但这是不可能的。
自发过程 ---举例
C u ( s )ZnCuZ n ( s ) 2( a q )2( a q )
例 (３ ) 锌片与硫酸铜的置换反应逆反应：
2
( a q )
2
( a q ) CuZ n ( s )C u ( s )Zn
电解可以实现系统的复原，但电解过程环境对系统做功 Ｗ,系统向环境放热 Ｑ＋Ｑ’,
W?=?Q+Q’?
放热 Ｑ
放热 Ｑ’
结论,以上三个例子都是自发过程，都是不可逆过程。 这种自发过程的方向性最后均归结为热功转换的方向性。
自发过程 ---举例第二节 经典的表述
1.克劳休斯 (Clausius)表述：
,热不会自动地从低温物体传向高温物体,
2.开尔文 (Kelvin)表述：
,从单一热源取出热使之完全变为功，而不发生其他变化是不可能的 。,
,第二类永动机是不可能制成的,
两种表述内在的一致性，可互证：
如果单一热源可吸热举起重物，重物落在高温物体上使其温度升高，结果使 Q从低温高温的传递药学院物理化学教研室
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第二章 热力学第二定律第一节 自发过程的特征第二节 热力学第二定律经典表述第一节 自发过程的特征自发过程（ spontaneous process)
自发过程的特征：
1．自发过程具有方向的单一性和限度
2．自发过程的不可逆性
3．自发过程具有作功的能力是指任其自然、无需人为施加任何外力，就能自动发生的过程。
自发过程 ---举例
0,0,0,0 TUWQ
例 (１ ) 理想气体向真空膨胀若膨胀后的气体通过恒温压缩过程变回 原状,则需要环境对系统做功 Ｗ 。 0W?
结论,要使环境也恢复原状，
则取决于在不引起其他变化条件下，热能否全部转变为功。
同时系统向环境放热Ｑ，系统回复原状。
p
VV1 V2
p2V2
p1V1
例 (２ ) 热量从高温物体传入低温物体
T2
自发 Q2
T1
冷冻机Ｗ
Q2
Q’=Q2+WW=Q
T1,T2热源恢复原状，
环境损失 Ｗ 功，得到 Ｑ 热
W?=?Q?
结论,系统复原，但环境未能复原，所以这种自发过程是不可逆过程。
换言之：若要环境复原，需 从单一热源吸热完全转变成功而不引起其他变化，但这是不可能的。
自发过程 ---举例
C u ( s )ZnCuZ n ( s ) 2( a q )2( a q )
例 (３ ) 锌片与硫酸铜的置换反应逆反应：
2
( a q )
2
( a q ) CuZ n ( s )C u ( s )Zn
电解可以实现系统的复原，但电解过程环境对系统做功 Ｗ,系统向环境放热 Ｑ＋Ｑ’,
W?=?Q+Q’?
放热 Ｑ
放热 Ｑ’
结论,以上三个例子都是自发过程，都是不可逆过程。 这种自发过程的方向性最后均归结为热功转换的方向性。
自发过程 ---举例第二节 经典的表述
1.克劳休斯 (Clausius)表述：
,热不会自动地从低温物体传向高温物体,
2.开尔文 (Kelvin)表述：
,从单一热源取出热使之完全变为功，而不发生其他变化是不可能的 。,
,第二类永动机是不可能制成的,
两种表述内在的一致性，可互证：
如果单一热源可吸热举起重物，重物落在高温物体上使其温度升高，结果使 Q从低温高温的传递药学院物理化学教研室
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