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huangyuancan

木虫 (正式写手)

应助: 0 (幼儿园)
金币: 1727.5
红花: 4
帖子: 520
在线: 55.9小时
虫号: 312927
注册: 2006-12-31
专业: 功能与智能高分子

[交流] 【求助】一道不知如何下手的热力学证明题！

【题目】：用热力学第二定律证明，当浓度不同的溶液共处时，自动扩散的过程是不可逆过程。

【解题要求】：因为本题属于物化教材的课后习题，编排在溶液热力学（多组分热力学）章节之前，所以请绕过溶液热力学的相关理论和公式（包括化学势）加以解决！谢谢！

【说明】：
1、未能给出正确答案者，不能获得金币！请见谅！
2、给出“正确”且“详细”解答过程者，将获得10个金币！
3、答案正确与否，需经本人确认！非诚勿扰！！

[ Last edited by huangyuancan on 2009-7-15 at 19:02 ]

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1楼 2009-07-15 07:44:08

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zqxcyj

木虫 (著名写手)

ICEPI: 1
应助: 126 (高中生)
金币: 4527
红花: 5
帖子: 1246
在线: 330.9小时
虫号: 186738
注册: 2006-02-16
专业: 胶体与界面化学

★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流

从你原题“当浓度不同的溶液共处时，自动扩散的过程是不可逆过程”看，题中的不可逆应是方向上的不可逆（若指过程的热力学不可逆，就不用证明了，因为根据不可逆过程特点，存在有限推动力的过程肯定是不可逆过程），即逆向（低浓度向高浓度的过程不能实现）过程不能实现，所以才有上述证法。考虑扩散过程时不要考虑热效应，首先要能扩散过来，才能混合，混合过程当然有热效应（理想溶液或实际无热溶液除外），即使热影响扩散，那也是热引起的扩散而不是本题的浓度差引起的扩散。考虑混合热热时，所讨论的是更复杂的体系而已（包含浓度差扩散及热引起的相关变化），可能还会有包含浓度扩散的更为复杂的体系（如扩散过来后发生反应等）但这些不是我们所讨论的纯浓度扩散过程了。