第5节-熵变的计算及其应用.ppt

《第5节-熵变的计算及其应用.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、一、定温过程的熵变§2.5熵变的计算及其应用对理想气体二、定压或定容变温过程的熵变定压定容2mol单原子理想气体，由273.15K及100kPa的始态变到298.15K,1MPa的终态，则此过程的S=。三、相变化的熵变PrimaryStateTerminalStateT=constp=constB(α)B(β)H(α)H(β)1、可逆相变化的熵变1molO2(l)在正常沸点18297℃时蒸发成为100kPa的O2(g)，蒸发焓为6820kJ·mol-1，则过程的熵变S=。2、不可逆相变对于熵变的计算，如果过程是不可逆的，一定不能用实际过程计算，只能重新设计一个可逆过程来代替。Pr

2、imaryStateB(α)p，T1TerminalStateB(β)p，T1T=constp=constB(α)p，T2B(β)p，T2T=constp=constΔHm(α)ΔHm(β)实际过程：不可逆过程在27℃时1mol理想气体从1MPa,等温膨胀到100kPa计算此过程的U，H，S。Example解：因T=0，故U=0；H=0S=0?1mol理想气体从同一始态25℃，5065kPa分别经历下列过程到达相同的终态25℃，1013kPa。此二途径为（1）绝热可逆膨胀后等压加热到终态；（2）等压加热，然后经等容降温到达终态。分别求出此二过程的Q，W，U，H，S和

3、G。已知气体的CVm=。解：(1)绝热可逆过程终态温度U1=0，Q1=U1－W1=－W1=2943J(2)U2=0，Q2=－W2=9917J途径(1)，(2)的始终态相同，故U1=U2=0，H1=H2=0在100kPa的压力下，将10kg，300K的水与20kg，345K的水在绝热容器中混合。求此混合过程的焓变H及熵变S各为若干？已知水的质量定压热容Cp=4184J·K-1·g-1解：因题给过程Q=0，dp=0，W=0所以H=0H=m1Cp(T－T1)+m2Cp(T－T2)=0平衡温度：T=(m1T1+m2T2)/(m1+m2)=(10300+20345)K

4、/30=330KS=Cp[m1ln(T/T1)+m2ln(T/T2)]=4184kJ·kg-1·K-1[(10kg)ln(330/300)+(20kg)ln(330/345)]=2681J·K-1在外压恒定为101325kPa，温度恒定为10℃的条件下，发生下列相变过程：H2O(l)H2O(s)此过程的（1）Sm；（2）Hm；（3）Gm；（4）Am；（5）环境的熵变S(环)；（6）S(隔)。（选填>0，=0，<0或不能确定）一系统经过一个不可逆循环后，环境的熵变0，系统的熵变0。（选填<，=，>）在300K，100kPa压力下，2molA和2molB的理想气体等温、等

5、压混合后，再等容加热到600K。求整个过程的S为若干？已知CVmA=15R，CVmB=25R解：S=S1+S2，n=2molS1=2nRln(2V/V)=2nRln2S2=(15nR+25nR)ln（T2/T1）=4nRln2所以S=6nRln2=(62mol8314J·K-1·mol-1)ln2=6915J·K-1某数量的气体，在400K时等温可逆地从V1膨胀到V2的过程中，从外界吸收了8366J的热量。试计算（1）气体的熵变；（2）环境的熵变；（3）整个孤立系统的熵变。倘若该气体，在上述温度时等温不可逆地从V1膨胀到V2，从外界吸收4183J的

6、热量，则(4)气体；(5)环境；(6)整个孤立系统各自的熵变为多少？解：（1）气体的熵变（2）环境放出8366J的热，故（3）孤立系统S(孤)=S(系)+S(环)=0。（4）熵变只决定于始终态，故S’(系)=S(系)=209JK-1；（5）环境放出4183J，故=104JK-1。（6）孤立系统作业p61习题6p63习题8、10、12p66习题17