物化朱文涛08熵变计算.ppt

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1、作业：8，11，22，24；A.4.34.4阅读：A.5.1---5.4第一章作业中的问题6.证明据循环关系设为理想气体:则……设为VanderWaals气体:则……证:令p=f(T,V)则在p不变的条件下两端同除以dV即7.已知,,的定义……(1)证明=p设为理想气体(orVanderWaals气体)则……用循环关系第二章作业中的问题#关于Q吸、Q放、W体、W环1molH2O(l)在100°C和外压为101325Pa时完全蒸发成水蒸气……(1)(2)(3)分别求W:计算结果说明什么?(5)此过程Q>W:如何解释?24.298.2K,101325Pa下，某电池内发生化

2、学反应的同时放热10J，做电功20J，求此过程的H。ΔH=ΔU+Δ(pV)=ΔU=Q-W´=-10J–20J=-30J解:因为该过程等压，所以ΔH=Q-W´=-10J–20J=-30JΔH=ΔU+Δ(pV)=ΔU+pΔV=Q–W+pΔV=Q–(pΔV+W´)+pΔV=Q-W´=-10J–20J=-30J373.2K,101325Pa时水的40.6kJ·mol-1，水蒸汽的Cp,m=35J·K-1·mol-1。若将1mol373.2K的H2O(l)放入一个足够大的绝热真空容器中，水是否全部汽化？有一绝热真空容器，在其上面穿一小孔，空气（273.2K,101325Pa）便由小孔慢慢流入容

3、器中，直至容器内空气为101325Pa，求容器内空气的温度。假设空气为双原子理想气体。自然界实际过程的方向※能量的品位(aqualityofenergy)：mechanicalandelectricalthermalathighTthermalatlowTupgradedegrade※结论：Inanyrealprocess,thereisnetdegradationofenergy.Kelvin说法(1851年)：第二类永动机不可能热源第二类永动机QW高温热源热机Q2T2W低温热源T1Q1※热力学第二定律（TheSecondLawofThermodynamics）※数学表达式：S+S

4、环0>自发=可逆方向限度3－6熵变的计算Calculationofentropychange基本公式：基本方法：若r，套公式；若ir，则设计可逆过程。一、简单物理过程的熵变(Entropychangeinasimplyphysicalprocess)1.理想气体等温过程(等温膨胀或等温压缩)He(g)n,T,V1He(g)n,T,V2等T,r对理想气体等T，ir过程，亦可直接套用。则：2.简单变温过程(等V变温或等p变温过程)意义：T↑S↑，且每升温1K，S增加Cp/T等压变温(1)条件：等p简单变温(2)若Cp可视为常数：等容变温：(1)条件：等V简单变温(2)若CV可视为常数：例1

5、.如图有一绝热容器，其中一块用销钉固定的绝热隔板将容器分为两部分，两边分别装有理想气体He和H2，状态如图。若将隔板换作一块铝板，则容器内的气体(系统)便发生状态变化。求此过程的(1)H；(2)S。1molHe(g)200K101.3kPa1molH2(g)300K101.3kPa解：求末态过程特点：孤立系统，U=0T2=262.5K1molHe(g)200K101.3kPa1molH2(g)300K101.3kPa(1)(2)3.pVT同时变化的过程没有必要记公式，只掌握方法即可。(方法是什么？)例2.系统及其初态同例1。……若将隔板换作一个可导热的理想活塞……，求S。1mol

6、He(g)200K101.3kPa1molH2(g)300K101.3kPaT2=262.5KQ=0，W=0，∴U=0∴与例1中的末态能量相同∴T2必与例1相同(理气)：解：求末态(与例1末态相同吗？)200K106.4kPaⅠ等T,rⅡ等p,r求熵变S=S(He)+S(H2)200K101.3kPa262.5K106.4kPaS(He)=?irHe:同理：S(H2)=-4.29J.K-1S=5.25-4.29=0.96J.K-1>0∴孤立系统熵增加，自发二、相变过程的熵变(Entropychangeinaphase-transition)1.可逆相变∵一般可逆相变为等T，

7、等p，W’＝0的可逆过程∴Qr=H其中，H：可逆相变热T：可逆相变温度2.不可逆相变方法：设计可逆过程例3.试求298.2K及p下，1molH2O(l)气化过程的S。已知：Cp,m(H2O,l)=75J.K-1.mol-1，Cp,m(H2O,g)=33J.K-1.mol-1，298.2K时水的蒸气压为3160Pa，glHm(H2O,373.2K)=40.60kJ.mol-1。1molH2O(l)298.2K，pS=?等