 上传我的文档
 下载
 收藏
该文档贡献者很忙，什么也没留下。
 下载此文档
正在努力加载中...
chap4 流体混合物(溶液)的热力学性质
下载积分：3000
内容提示：chap4 流体混合物(溶液)的热力学性质
文档格式：PPT|
浏览次数：1|
上传日期： 01:58:16|
文档星级：
全文阅读已结束，如果下载本文需要使用
 3000 积分
下载此文档
该用户还上传了这些文档
chap4 流体混合物(溶液)的热力学性质
关注微信公众号【图文】第03章 热力学第二定律 _百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
第03章 热力学第二定律
&&化学 物理化学 教程 PPT
大小：4.27MB
登录百度文库，专享文档复制特权，财富值每天免费拿！
你可能喜欢君，已阅读到文档的结尾了呢~~
第三章热力学第二定律
扫扫二维码，随身浏览文档
手机或平板扫扫即可继续访问
第三章热力学第二定律
举报该文档为侵权文档。
举报该文档含有违规或不良信息。
反馈该文档无法正常浏览。
举报该文档为重复文档。
推荐理由：
将文档分享至：
分享完整地址
文档地址：
粘贴到BBS或博客
flash地址：
支持嵌入FLASH地址的网站使用
html代码：
&embed src='/DocinViewer-4.swf' width='100%' height='600' type=application/x-shockwave-flash ALLOWFULLSCREEN='true' ALLOWSCRIPTACCESS='always'&&/embed&
450px*300px480px*400px650px*490px
支持嵌入HTML代码的网站使用
您的内容已经提交成功
您所提交的内容需要审核后才能发布，请您等待！
3秒自动关闭窗口解题思路：抽去隔板后，O2和N2发生混合，体积均；解：设混合后的温度为T，应用热力学第一定律列方程；又?U??Uo2??UN?no2Cv,m(O2)；?Cv,m(T?283.15)?Cv,m(T?2；?S??SO2??SN2?nO2Cv,m(O2)；T2VT2V；?nO2Rln?nN2Cv,m(N2)ln?nN；TO2VTN2V；288.
解题思路：抽去隔板后，O2和N2发生混合，体积均由V膨胀至2V，温度亦会发生变化。混合过程的熵变应为两种气体的熵变之和，O2和N2的熵变分别由求理想气体熵变的万能公式计算。
解：设混合后的温度为T，应用热力学第一定律列方程解未知数，将O2和N2合起来选作系统，则?U?Q?W?0?0?0
又?U??Uo2??UN?no2Cv,m(O2)(T?283.15)?nN2Cv,m(N2)(T?293.15)
?Cv,m(T?283.15)?Cv,m(T?293.15) 解得：T=288.15K
?S??SO2??SN2?nO2Cv,m(O2)ln
?nO2Rln?nN2Cv,m(N2)ln?nN2Rln
288.mol?20.8J.mol?1?K?1?ln
283.15293.15
?2?1mol?8.314J.mol?1?K?1?ln2?1mol?20.8J.mol?1?K?1?ln?11.5J.K?1
由于O2和N2形成隔离系统，△S&0，所以此过程是自发的。
4、一个两端封闭的绝热气缸中装有一无摩擦的导热活塞，将气缸分成左右两部分。最初活塞被固定于气缸中央，一边是1dm3，300K,200kPa的空气，另一边是1dm3，300K,100kPa的空气。把固定活塞的销钉取走，于是活塞就移动到平衡位置。试求最终的温度，压力及系统的熵变。
解题思路：本题首先应求终温与终压，由于是导热活塞，所以气缸左右两室终温与终压相同。为了简化问题，将气缸中两部分气体合起来选作系统，运用热力学第一定律列方程解未知数。
解：题给过程可表示为：
?U?Q?W?0?0?0
又 ?U??U左??U右?n左Cv,m(T?T左)?n右Cv,m(T?T右)
?n左Cv,m(T?300)?n右Cv,m(T?300)
解得：T=300K
将空气当作理想气体，则
nRTpVRTpVRTp?总?(n左?n右)?(左左?右右)
V总V总RT左RT右V总
200kPa?1dm3100kPa?1dm38.314J.mol?1?K?1?300K
?(?)?150kPa ?1?1?1?1?33
8.314J.mol?K?300K8.314J.mol?K?300K(1?1)?10m
p右p左V左p左p右V右p右p左
?S??S左??S右?n左Rln?n右Rln?ln?ln
ppT左pT右p
200kPa?1dm3200100kPa?1dm3100
?0.0566J.K?1
5、nmol理想气体绝热自由膨胀，体积由V1膨胀至V2。求△S并判断该过程是否自发。
?0，但?S??解题思路：绝热自由膨胀不是可逆过程。虽然?。而运用理1T1T
想气体万能公式?S?nCv,mln
?nRln2进行计算时，已知条件又不够。为此，T1V1
首先利用热力学第一定律寻找隐含的已知条件，然后再进行计算。 解：由热力学第一定律有：?U?Q?W?0?0?0
理想气体的热力学能只是温度的函数，?U?0则?T?0即T1?T2 所以?S?nRln
?Siso??S??Samb?nRln
V2V0??nRln2?0所以该过程自发。 V1TambV1
6、1mol理想气体恒温下由10dm3反抗恒外压Pamb?101.325kPa膨胀至平衡，其
S?2.2J.K?1，求W。
解题思路：当已知条件较多或不知如何利用已知条件时，可以应用逆向追踪法求解。
即先列出W的表达式。然后再应用已知条件进行计算。 解：W???pambdV??101.325kPa?(V2?10dm3)
式中V2已知，可利用题给的△S值列方程解未知数。 理想气体恒T下：?S?nRln
?1mol?8.314J.mol?1.K?1?ln2?2.2J.K?1 V110
解得：V2=13dm3
则W??101.325kPa?(13?10)dm3??304J
7、1mol单原子理想气体进行不可逆绝热膨胀过程达到273K,101.325kPa,
?S?20.9J.K?1W=-1255J。求始态的p1、V1、T1
解题思路：单原子理想气体Cv,m?
R,Cp,m?Cv,m?R?R。根据已知条件，运用22
热力学第一定律和理想气体万能公式?S?nCp,mln
先?nRln1列方程解未知数。
求得T1和p1，然后再运用理想气体状态方程求得V1。 解：绝热过程Q=0 则?U?Q?W?0?W?W
即nCv,m(T2?T1)?1mol??8.314J.mol?1?K?1?(273?T1)K??1255J
解得：T1=373.6K 又?S?nCp,mln
T2p5273?nRln1?1mol??8.314J.mol?1?K?1??1mol T1p22373.6
?20.9J.K?1
?8.314J.mol?1?K?1ln解得：p1=571.194kPa
nRT1mol?8.314J?mol?1?K?1?373.6K1
则V1???30.66dm3
p1101325Pa
8、在中等压力下，气体的物态方程可以写作pV（1-βp）=nRT.式中系数β与气体的本性和温度有关。今若在273K时，将0.5molO2由1013.25kPa的压力减到101.325kPa，试求△G。已知273K时O2的???9.277?10?9Pa?1。
解题思路：封闭系统单纯pVT变化系统的△G有两种基本求算方法，一是利用定义
G=H-TS进行求算，△G=△H-△(TS)。二是利用热力学基本方程dG=-SdT+Vdp 进行求算，?G???SdT??Vdp。从已知条件来看，本题属于第二种情形。
解：封闭系统单纯pVT变化恒T下： ?G??Vdp
由物态方程pV（1-βp）=nRT得：V?
,代入上式得：
p(1??p)p21nRT?
?nRT?(?)dp
p(1??p)p1??p
?ln)?0.5mol?8.314J.mol?1.K?1?p11??p?(?9.277?10Pa?101325Pa)
?(?9.277?10Pa?101325Pa)
273K?[ln=-2.604kJ
9、某气体的状态方程为(p?2)V?nRT,nmol该气体体积由V1恒温可逆膨胀至
V2，试导出此过程W、Q、△U、△H、△S、△A和△G的计算式。
解题思路：本例题意在全面展示单纯pVT变化过程各热力学量的计算公式。W可以利用其定义式、过程的特点（如恒外压过程pamb=常数，可逆过程pamb?p）及过程方程（或状态方程）进行计算，Q可以利用物质的热容、过程的特点（如绝热过程Q=0）及过程的熵变（如恒温可逆过程Q=T△S）进行计算，△U可以利用热力学第一定律△U=Q+W及?U??nCv,mdT??(
)TdV（如第一章例4）进行计算。?V
当然，亦可结合实际过程的特点，依照先易算后难算的计算顺序，在求得W、Q和△U其中任意两个量之后，利用热力学第一定律求得第三个量（如第一章例1、2）。△H可以利用H的定义式、过程的特点（如恒压且W′=0过程QP=△H）及
?H??nCp,mdT??(
)Tdp进行计算。△S可以利用其定义式，结合实际过程的?p
特点直接计算（当实际过程可逆时）或设计过程进行计算（当实际过程不可逆时）。此外，△S亦可利用麦克斯韦关系式（如(
)T?()V）并结合过程方程（或状态?V?T
方程）进行计算。△A和△G可以利用A和G的定义式、热力学基本方程dA=-SdT-pdV,
dG=-SdT+Vdp及△A、△G与特定条件下各种功之间的关系（如
△AT=Wr, △AT,V= Wr′, △GT,p= Wr′）进行计算。此外，△G亦可利用其与△A之间的关系式△G=△A+△（pV）进行计算。 解：
?(p?2)V?nRT
nRTna?p??2
对于恒温可逆过程：
W???pambdV???pdV???
(?2)dV??nRTln2?n2a(?) VV1V1V2V
?S?pnRTn2a
p??2 ?V?TVV?S?pnR?()T?()V? ?V?TVV2?SV2?pV2nRV?S??()TdV??()TdV???nRln2
V1?VV1?TV1VV1
Q?T?S?nRTln
?U?Q?W?n2a(?)
11nRTn2anRTn2a
?H??U??(pV)??U?p2V2?p1V1??na(?)?(2?2)V2?(?2)V1
V2V1V1VV2V1
V2V1111?n2a(?)或?AT?Wr??nRTln2?n2a(?) V1V2V1V1V2V1V11
?G??H?T?S??nRTln2?2n2a(?)
或?G??A??(pV)??A?p2V2?p1V1 ?A??U?T?S??nRTln
V211nRTn2anRTn2a2
??nRTln?na(?)?(2?2)V2?(?2)V1
V1V2V1V1VV2V1??nRTln
V211?2n2a(?) V1V2V1
10、已知在101.325Kpa下，水的沸点为100℃，其摩尔蒸发焓?vapHm?40.668kJ.mol?1。
三亿文库包含各类专业文献、中学教育、生活休闲娱乐、各类资格考试、专业论文、幼儿教育、小学教育、外语学习资料、19第三章 热力学第二定律习题课等内容。　
　物​理​化​学​复​习第三章 一、选择题 热力学第二定律 1、恒温恒压可逆相变过程中等于零的量是: A. ?U ; B. ?H ; C. ? G ; D. ?... 　物理化学课后答案 第三章 热力学第二定律_理学_高等教育_教育专区。物理化学课后...解:过程图示如下 同上题,末态温度 T 确定如下 经过第一步变化,两部分的... 　(A)液体等温蒸发 (B) 气体绝热可逆膨胀 (C)理想气体在等温下混合 (D) 等温等压下的化学反应 三、问答题 1、写出热力学第二定律的数学表达式,并讨论不等式的... 　西工大冯青版工程热力学课... 123页 1财富值 高中物理 10.4《热力学第二....第三章 热力学第二定律 一、判断说明题: 判断说明题: 1. 什么是自发过程?实际... 　第三章 热力学第二定律思考题) 。)。 (不变、增大、 1、100kPa 时,某气相反应在 400K 的热效应和 800K 的热效应相等,两种条件 下反应的标准摩尔反应熵的... 　第三章 热力学第二定律答案 一、选择题 题号 答案 题号 答案 题号 答案 1 C 11 A 21 D 2 B 12 B 22 D 3 C 13 D 23 B 4 B 14 B 24 B 5... 　学生习题答案―第三章 热力学第二定律_工学_高等教育_教育专区 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档学生习题答案―第三章 热力学第二定律_工学_高等教育_教育... 　热力学第二定律复习题_理学_高等教育_教育专区。热力学第二定律 自发过程的共同特征:单向、不可逆性。或者说:自发过程造成系统的作功能力降低。 热力学第二定律 ... 　热力学第二定律习题详解_理学_高等教育_教育专区。第 1 页共 5 页 11 热力学第二定律习题详解 习题册-上-11 习题十一 一、选择题 1.你认为以下哪个循环过程...}