（物化作业答案）第三章热力学第二定律.ppt

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1、一、选择题1.B；2.C；3.B；4.D。第三章热力学第二定律三、判断题1、×；2、√；3、×；4、√。二、填空题1、=；>；=；>；2、=；>；3、封闭系统、Wf=0、等压的过程；4、封闭系统、Wf=0、等温等压的过程；5、20%6、>；>；<；=。7、<；<；>；>。8、=；=；=。第三章热力学第二定律五、指出下列各过程中Q、W、U、H、S、A、G等热力学函数哪些为零？（1）理想气体绝热向真空膨胀；（2）理想气体恒温可逆膨胀；（3）理想气体不可逆恒温压缩；（4）理想气体节流膨胀；（5）真实气体节流膨胀过程。QWΔUΔHΔSΔAΔG①0000+--②+-00+--③-+

2、00-++④0000+--⑤+-000001、1mol单原子理想气体从273K、22.4dm3的始态变到202.65KPa、303K的终态，已知系统始态的规定熵为83.68J·K-1，Cv,m=12.471J·K-1·mol-1，求此过程的U、H、S、A及G。∵单原子分子的理想气体，2、两个体积相等的玻璃球以旋塞隔开，分别储有1molO2和1molN2，温度均为298.15K，压力均为100KPa。在绝热条件下，打开旋塞，使两种气体混合。取两种气体为系统，求混合过程的Q、W、U、H、S、A、G。（设O2和N2均为理想气体）解：∵绝热，∴Q=0，又∵混合过程温度不

3、变，∴∴W=03、有10molCO2（视为理想气体）由25℃、1013.25KPa膨胀到25℃、101.325KPa。计算下列过程中的S系，S环及S隔。假定过程是：（1）可逆膨胀；（2）自由膨胀；（3）对抗外压101.325KPa膨胀。解：（1）可逆膨胀∵等温可逆膨胀，∴∵理想气体的等温可逆膨胀，【方法二】∵理想气体的等温可逆膨胀，3、有10molCO2（视为理想气体）由25℃、1013.25KPa膨胀到25℃、101.325KPa。计算下列过程中的S系，S环及S隔。假定过程是：（1）可逆膨胀；（2）自由膨胀；（3）对抗外压101.325KPa膨胀。解：（2）自由膨胀与

4、（1）始末态相同，∴∵理想气体的自由膨胀，Q=0，3、有10molCO2（视为理想气体）由25℃、1013.25KPa膨胀到25℃、101.325KPa。计算下列过程中的S系，S环及S隔。假定过程是：（1）可逆膨胀；（2）自由膨胀；（3）对抗外压101.325KPa膨胀。解：（3）对抗外压101.325KPa膨胀∵与（1）始末态相同，∴∵恒外压101.325KPa下膨胀∴∴4、计算向绝热容器内1mol、-20℃的冰块上加入1mol、80℃水后的S。已知，0℃时冰的熔化焓fusH=6009Jmol-1。水与冰的平均热容分别为：Cp,m(l)=75.3JK-1mol-1

5、，Cp,m(s)=36.0JK-1mol-1。解：1mol，T1=-20℃=253K的冰变为T2=0℃=273K的冰需吸热：1mol，T2=0℃=273K的冰变为T2=0℃=273K的水需吸热：1mol，T3=80℃=353K的水变为T2=0℃=273K的水需放热：∵∴冰为完全融化。最后为冰水混合物。4、计算向绝热容器内1mol、-20℃的冰块上加入1mol、80℃水后的S。已知，0℃时冰的熔化焓fusH=6009Jmol-1。水与冰的平均热容分别为：Cp,m(l)=75.3JK-1mol-1，Cp,m(s)=36.0JK-1mol-1。设有xmol的冰融化，则实

6、际过程为：1mol，T1=-20℃=253K的冰变为T2=0℃=273K的冰；xmol，T2=0℃=273K的冰变为T2=0℃=273K的水；1mol，T3=80℃=353K的水变为T2=0℃=273K的水。5、已知苯在101325Pa下于80.1℃沸腾,vapHm=30.878kJ/mol。液体苯的Cp,m=142.7Jmol-1K-1。今将40.53kPa，80.1℃的苯蒸气1mol，先恒温可逆压缩至101.325kPa，并凝结成液态苯，再在恒压下将其冷至60℃。求整个过程的Q、W、U、H及S。解：①恒温可逆②可逆相变因为恒温，5、已知苯在101325Pa下于80.

7、1℃沸腾,vapHm=30.878kJ/mol。液体苯的Cp,m=142.7Jmol-1K-1。今将40.53kPa，80.1℃的苯蒸气1mol，先恒温可逆压缩至101.325kPa，并凝结成液态苯，再在恒压下将其冷至60℃。求整个过程的Q、W、U、H及S。解：③恒压降温整个过程：6、有1mol理想气体，初态为T1=298.2K，P1=100KPa，经下列三种过程达终态P2=600KPa。计算下列过程的Q、W、U、H、G、A和S隔。（1）恒温可逆