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Video课程教案、知识点、字幕

在热力学第三基本假设中

我们给出了能量的定义

热力学第三基本假设告诉我们

对于封闭系统的

平衡状态A和平衡状态B

我们至少可以构建一个

发生在这个封闭系统

和其环境之间的

仅有绝热功相互作用的过程

使得这个封闭系统

从状态A到状态B的变化

或者使这个系统

从状态B到状态A发生变化

这个绝热功过程所需要

或者所产生的功的大小

由系统所确定的状态A

和状态B来唯一确定

如果我们换一个角度

来理解热力学第三基本假设

其意味着

并不是所有发生在

封闭系统两个状态

A和B之间的过程

都是绝热功相互作用过程

这样就提出了一个问题

发生在封闭系统

状态A和状态B之间

各种潜在的绝热过程中

哪个过程是可能发生的

换言之

在特定的条件下

系统是从状态A变化到状态B

还是从状态B变化到状态A

根据热力学第二基本假设

孤立系统必然存在

且唯一存在一个

热力学稳定状态

那么对于封闭系统的

状态A和状态B而言

哪个是那个一个且唯一的一个

为了回答这个问题

我们不得不引入了热力学中

非常重要的物理量熵

当然对于熵的理解

目前已经不能简单的

限制在热力学中了

在社会科学哲学

信息学等多个学科领域中

均涉及熵的概念及其应用

成为了现代社会和科学工程领域

最重要的概念之一

我们首先考虑下面两个封闭

绝热系统的两个可能的状态

第一个封闭系统

是由两个不互溶液体组成的

绝热封闭系统

状态A是液体1和液体2

分别具有温度θ1和θ2

而状态B呢

是液体1和液体2

具有相同的温度θ

第二个封闭系统是一个

封闭绝热

且没有物质传递的发酵罐

里面有大量的细胞

状态A是发酵罐中的细胞

在里面快速的生长

而状态B是呢

是发酵罐里面的细胞

全部都死掉了

细胞碎片在发酵罐中游荡

上述两个封闭绝热系统中

都满足热力学第一定律

即状态A和状态B的能量相等

请问在实际实验研究中

状态A和状态B

哪个是稳定存在的

从直接和实际的实验观察来看

状态A都是不稳定的

最终我们都会得到状态B

对于第一种情况

两个不互溶的液体

最终具有相同的温度

而对于第二种情况

发酵罐中的细胞最终都会死掉

成为一潭死水

为了描述

状态A向状态B发展的方向性

我们就不得不引入新的物理量

在引入新的物理量之前

我们首先要看一看

人们为了满足生产生活需要

而发明出来的一个装置

热机

高等化工热力学（上）课程列表：

前言

-前言1-本MOOC课程简介

-前言2-课程内容

-前言3-热力学所解决的问题

-前言4-热力学问题研究方法

-前言5-假设的研究方法

-前言6-课程目标、教材和致谢

-A. 热力学历史

1. 热力学四大基本假设

-本章内容概述

-系统、环境与边界

-测量

-系统的状态

-热力学第一基本假设

-热力学第二基本假设

-热力学过程

-符号与单位

-功

-绝热功

-热力学第三基本假设与能量

-热

-热力学第四基本假设与总结

-Homework 1--作业

2.热力学第一定律

-理想气体及其基本性质

-封闭系统热力学第一定律

-封闭系统热力学第一定律应用案例

-开放系统热力学第一定律

-开放系统热力学第一定律案例分析

-2.热力学第一定律--Homework 2

3.热力学第二定律

-本章内容概述

-热力学第二定律的引出——第三基本假设

-热机和兰金热机

-可逆性

-可逆热机和热力学温度

-克劳修斯定理

-熵

-热力学基本关系式

-流动系统的可逆功

-热力学第二定律

-小结

-Homework3

-Homework3--作业

4.热力学计算

-本章内容概述

-吉布斯坐标下的热力学基本关系式

-热力学基本关系式的图形表示

-欧拉定理

-热力学基本关系式的积分形式

-题外话

-勒让德变换

-任意坐标下的热力学基本关系式

-吉布斯自由能的二阶偏导

-获取不可测量性质

-非简单系统热力学基本关系式

5.平衡

-平衡态的定义

-极值定理

-平衡态-熵表达式

-平衡态-能量表达式

-平衡态-其余表达式

-膜分离平衡

6.稳定

-本章内容概述

-系统的亚稳态

-系统稳定性的数学表达形式

-系统的稳定性判据

-系统稳定性判据的应用

-系统的临界点

-平衡/稳定/临界状态的实际应用

-化学反应平衡的实际应用

-相平衡的实际应用

-伴有反应相平衡的实际应用

-小结

《高等化工热力学（上）》期末考试

-考题

-考题--作业

Video笔记与讨论

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