第2章熱力學第二定律

1、課程名稱物理化學任課教師金振興專 業(yè)環(huán)境科學2009 - 2010 學年課程類型必修課班 級08級4、5班第2學期第3-5周教學課題（章節(jié)）第2章熱力學第二定律教學目的：1、了解一切自發(fā)過程的共同特征，明確熱力學第二定律的意義；2、理解熵函數(shù)、吉布斯函數(shù)、克勞修斯不等式和吉布斯判據(jù)的物理意義；3、熟練掌握AS與4G的計算及其在過程性質判定上的應用；4、熟練掌握吉布斯-亥姆霍茲公式的應用；5、理解并掌握氣態(tài)和液態(tài)組分的化學勢表達式。重點：1、理解熵函數(shù)、吉布斯函數(shù)、克勞修斯不等式和吉布斯判據(jù)的物理意義；2、熟練掌握AS與4G的計算及其在過程性質判定上的應用；3、熟練掌握吉布斯-亥姆霍茲公式的應用

2、；4、理解并掌握氣態(tài)和液態(tài)組分的化學勢表達式。難點：1、理解熵函數(shù)、吉布斯函數(shù)、克勞修斯不等式和吉布斯判據(jù)的物理意義；2、熟練掌握AS與AG的計算及其在過程性質判定上的應用；教學方法：講授、提冋/討論考核知識點：1、 過程的熱溫商與熵函數(shù)的概念（理解）2、克勞修斯不等式 （應用）3、簡單狀態(tài)變化過程、相變過程 的計算（應用）4、 規(guī)定熵及化學反應過程熵變的計算（應用）5、吉布斯自由能及G判據(jù)（應用）6理想氣體等溫過程G的計算（應用）7、純物質相變過程和化學反應過程G的計算（應用）8、吉布斯-亥姆霍茲公式的應用（應用）9、氣態(tài)和液態(tài)組分的化學勢（理解）渤海大學化學化工學院教案2.1自發(fā)變化過程的

3、共同特征1、熱力學自發(fā)過程熱力學自發(fā)過程：不需要借助人為（非自然）外力就能夠發(fā)生的過程; 熱力學非自發(fā)過程：必須借助人為（非自然）外力才能夠發(fā)生的過程;（1）自發(fā)傳熱1kg水1kg水373K273K1kg水1kg水323K323K（2）自發(fā)混合（擴散）4mol N21mol O2298K P6298K P95mol 混合氣體(X N2=0.8;X 02=0.2)298K; P"(3) 自發(fā)化學反應298K 101kPa2H2(g) + 02(g)> 2出0(1)2、熱力學可逆過程體系經過一過程，若體系與環(huán)境能同時復原，則稱該過程為熱力學可逆過程。 例：氣體的可逆膨脹或可逆壓縮例

4、：1 mol理想氣體，在273.2K下1： 由 202.6 kPa等溫恒外壓膨脹到101.3 kPa ；W1 =1136 JQ1 =1136 J2： 由 202.6 kPa等溫可逆膨脹到101.3 kPa ;W2 =1574 JQ2 =1574 J3:由101.3 kPa等溫恒外壓壓縮到202.6 kPa ;W3 =2272 JQ3 =2272 J4:由101.3 kPa等溫可逆壓縮到202.6 kPa；W4 =1574 JQ4 :=1574 J求過程的J、AH、W、Q。解：理想氣體等溫過程：AJ = AH = 0等溫恒外壓膨脹或壓縮： W = Q = P外（V2Vi）2渤海大學化學化工學院教

5、案等溫可逆膨脹或壓縮:W = - Q =- nRT ln(V2/Vi)3渤海大學化學化工學院教案#渤海大學化學化工學院教案過程環(huán)境功源/J熱源/J恒外壓膨脹11361136可逆壓縮體系復原15741574可逆膨脹15741574可逆壓縮體系復原15741574結果：體系復原，但環(huán)境功源失能量、熱源得能量。例：可逆?zhèn)鳠徇^程例：在標準壓強下，將1.80 kg水從273 K用373 K熱源加熱到373 K;可逆加熱 加熱到373 K，分析其可逆性。已知：Cpm = 75.8 JK-1 mol-1解：加熱過程：Q = n Cpm (T2 Ti)= 100 75.8 X00 = 758 kJ體系降溫復原

6、：Q = n Cpm (T1 T2)= 100X75.8 100 = 758 kJ可逆加熱：準備從273 K到373 K的熱源無窮多個，相臨熱源溫度相差無窮小， 讓水依次在273 K至V 373 K熱源上加熱。過程環(huán)境373K 熱源 /kJ273K 熱源/kJ系列熱源/kJ用373K熱源加熱7580用273K熱源降溫0758可逆加熱 可逆降溫758758結論：體系復原，但環(huán)境高溫熱源失能量、低溫熱源得能量,可逆過程特征：過程的動力與阻力相差無窮小(過程無限慢)體系對環(huán)境做功：可逆過程最大環(huán)境對體系做功：可逆過程最小3、自發(fā)過程的共同特征(1) 自發(fā)過程的逆過程都是非自發(fā)的:要想讓發(fā)生一自發(fā)過程

7、的體系復原，必須通過消耗非體積功實現(xiàn)；(2) 自發(fā)過程都可以設計成功源。22 熱力學第二定律的語言表述克勞修斯表述：不可能從低溫物體向高溫物體傳熱而不產生其它影響(熱傳導不可 逆)。開爾文表述：不可能將從單一熱源的熱完全用于做功而不產生其它影響(熱功轉換 不可逆)。2.3熱力學第二定律的數(shù)學表示1、過程的熱溫商設：體系與熱源T環(huán)接觸發(fā)生一過程，傳熱Q:T環(huán)始態(tài)(Pl；Tl；Vl；Ul；)態(tài)(P2；T2；V2；U2；)定義：Q/T環(huán)過程的熱溫商(衡量過程的自發(fā)性)例：101kPa500冰(273.2K)> 500冰(373.2K)(Cpm= 75.3 JK-1mol-1)求過程熱溫商。(1

8、) 用 T環(huán)1 =373.2K熱源加熱：Q/T 環(huán) 1 = Cp(T2 T 1)/T 2=(500/18) 75.3 &73.2 273.2)/373.2=560.5 JK-1(2) 首先用T環(huán)1 =323.2K熱源加熱到323.2K，再用T環(huán)2 =373.2K熱源加熱到373.2K：Q1/T 環(huán) 1 + Q2/T環(huán) 2= Cp( T2 T1)/T2 + Cp( T3 T2) /T 3=(500/18) 75<3 楓323.2 273.2)/323.2 +(373.2- 323.2)/373.2=603.8 JK-1(3) 可逆加熱(可逆：reversible；不可逆：irrev

9、ersible)/SRQ = (Cp/T)dT=Cp.l n( T2/T1)=(500/18) X75.3 笊(373.2/273.2)=652.4 JK-1分析：體系從同一始態(tài)到同一終態(tài)：(1) Q/T環(huán)越大自發(fā)性越小,可逆途徑的熱溫商最大；(2)任何可逆途徑的熱溫商均相同(具有體系狀態(tài)函數(shù)的特征)。/床肝> Q/T環(huán)2、熵定義： S = jRTQ體系的熵變說明：(1) S:熵JK-1,體系的狀態(tài)函數(shù)， S =S2-Si;(2) S的物理意義：衡量體系內微觀質點無序程度的狀態(tài)函數(shù)，體系的熵值越大，表 明體系內微觀質點排列越無序。3、熱力學第二定律的數(shù)學表示一一克勞修斯不等式 對任一熱力

10、學過程：T環(huán)始態(tài)(Pi;Ti;Vi;Ui;Si)> 終態(tài)(P2;T2；V2；U2；S2)自發(fā)性判據(jù)：AS Q/T環(huán)0(>:自發(fā)過程，=:可逆過程)判據(jù)的使用方法：(1) 計算實際過程的熱溫商：Q/T環(huán)；(2) 設計可逆途徑計算過程的AS: A S = /R/TQ(3) 將計算的AS口過程的熱溫商代入公式判斷。4、熵增加原理絕熱過程：AS熱0 (>:自發(fā)過程，=:可逆過程)隔離體系：AS離0 (>:自發(fā)過程，=:可逆過程) 克勞修斯的熵增加原理一一隔離體系的熵永遠不會減小。2.4熵變的計算1、簡單狀態(tài)變化過程的熵變(1)簡單等溫變化過程的熵變A S = /r/TQ例：im

11、ol理想氣體在300K下從IOOkPa彭脹到50kPa,求過程的AS 口熱溫商。 解：可逆膨脹：Q = W = nRT.ln(Pi/P2)= 8.3I5 300.1n(i00/50) = I729 JA S = Qr/T = Qr/T = nRln(Pi/P2)= 8.3i5.ln(i00/50) =5.763 JK-1Q/T 環(huán)=i729/300= 5.763 JK-i恒外壓膨脹：Q= W = P2(V2 Vi)= nRT(i P2/Pi)= 8.3i5 300(i 50/i00) = i247 JAS = 5.763 JK1Q/T 環(huán)=1247/300 = 4.157 JK-1真空自由膨脹

12、：Q = W = 0AS =5.763 JK-1Q/T 環(huán)=0例2.4.1: 1mol理想氣體在等溫下體積膨脹到10倍，求AS 解：等溫可逆膨脹AS = Qr/T =nRln (V2/V1) = 8.314.1 n10 =19.15JK-1/8環(huán)=一 Qr/T環(huán)=19.15JK-1等溫自由膨脹AS = Qr/T =nRln (V2/V1) = 8.314.l n10 =19.15JK-1_1AS= Q/T 環(huán)=0JK例2.4.2:求在273K和等壓下氣體混合過程的 AS:0.5mol O2,11.2dm > 0.5mol 02,22.4dm?0.5mol N2,11.2dm0.5mol

13、N2,22.4dmi3解：AS = ASo + ASn=noRl n(V2/V1)o+ nNRl n(V2/V1)n=2X 8.314.ln(22.4/11.2)=5.763 JK-1(2)簡單變溫過程的熵變簡單等容變溫過程：A S = /r/TQ ZdT/T = Cv ln(T2/T1) 簡單等壓變溫過程：A S = /r/TQ /dT/T = Cp ln(T2/T1)例：1 mol N2氣，在等容下用723.2K熱源由298.2K加熱到723.2K，求過程的AS。 等容，丁環(huán)=723.2K1molN2(298.2K)> 1molN2(723.2K)解：AS =Cv ln(T2/T1)

14、= 1 X5 X.314 Xi(723.2/298.2) = 18.41 JK-1Q/T環(huán)=Cv ( T2/T1) / T2= 1 X2.5 8.314 >(723.2 298.2)/ 723.2 = 12.21 JK1AS Q/T環(huán)=6.20 JK-1 >0 (可以自發(fā)進行)例：將500克水在標準壓強用373.2K熱源由273.2K加熱到373.2K，求過程的AS 已知 Cpm (水)=75.3 JK-1mol-1373.2K500gH?0(l,273.2K)> 500gH2O(l,373.2K)解：AS = Cp ln(T2/Ti)= (500/18) >75.3

15、粕(373.2/273.2) = 652.4 JK-1Q/T環(huán)=Cp(T2/Ti)/ T2= (500/18) 7>3 >373.2 273.2)/ 373.2 = 560.5 JK-1 AS-Q/T環(huán)=91.9JK-1 >0 (可以發(fā)生)作業(yè)：2.1，2.3，2.4，2.5，2.72、純物質相變過程的熵變(1)可逆相變過程的熵變 可逆液/氣相變條件：在沸點條件下發(fā)生相變例：101.3kPa 373.2K我0(1)> H2O (g)例：3.166kPa 298.2KH2O(l)> H2O (g) 可逆固/液相變條件：在熔點條件下發(fā)生相變例：101.3kPa 273

16、.2K我0(1)> H2O (s)例2.4.4：101.3kPa 90.18KNH3 (l)> NH3 (g)AapHm 6.820 kJmo-1Q/T 6820/90.18 75.63 Jk-1例：101.3kPa 273.2K1kgH2O(s)> 1kg H2O (l)已知：水的比熔化焓為333.3JCJ1，求：S解: S = H/T= 1000 X333.3/273.2 = 1220.0 JK1例：甲醇在正常沸點101.3kPa,64.65C下的摩爾蒸發(fā)焓為35.32kJmo-1，求1kg甲醇在此條件下蒸發(fā)過程的Q,W,A U, A H, AoS解：Q AH nA/ap

17、Hm 35.32 X000/32 1103kJW- A gRT- 8.315 X37.8 X000/32- 87.8 kJAU Q+W 1103-87.8 1015 kJAS Q/T 1103/337.8 3.265 kJk-1(2)可逆相變過程的熵變例2.4.5:苯在正常熔點278.7K下，AusHm 9.916 kJmo-1，Cpm(l)=126.8 JK-1， Cpm(s)=122.6 JK-1，求苯在標準壓強、268.2K下凝固過程的AS101.3kPa 268.2K: 1mol苯(I)> mol 苯(s)Si=Cpm(l)ln( T1/T2 ) JS(T2)m=Cpm(s)In

18、( T2/T1)101.3kPa, 278.7K: imol苯(I)> mol 苯(s)S(Ti)解：gT2)= S(Ti) + Si + 雖=n AusHm/Ti + nC pm (s) 一 Cpm (l)ln( T 2/T i)=99i6/278.7 + i22.6- i26.8 ln( 268.2/278.7)=35.42 JK-iQ/T 環(huán)=&/ T2= 9874/268.2= 36.82 JK-iis(T2) Q/T環(huán)=i.40 JK"> 0 (自發(fā))例：i0i.3kPaF，冰的熔點為0°C。在此條件下冰的摩爾熔化焓 fusHc=333.3J.

19、gji.已知 -i00C范圍內過冷水和冰的定壓比熱容分別為Cp。c (l) =4.i84J.g-iK_i和Cp。c (s)=2.000J.g：iK_i。求在標準壓強、-i0C下ikg過冷水結冰過程的 H、AS。S(T2)i0i.3kPa 263.2K: ikgH2O(l)> ikg H2O (s)Si =Cp(l)ln( Ti/T2 ) JlS2=Cp(s)ln( Tz/Ti)273.2K, i0i.3kPa ikg H2OQ)> ikg H2O (s)S(Ti) = i220 JK-i-i -iCpm：4.i842.000 JKigi解：S(T2) = S(Ti) + Si +

20、心=333.3/273.2 +X4.i84l n(273.2/263.2) + 2 ln( 263.2/273.2)=i.220 + 0.i56 0.075 = i.i39 kJK-iH2 = AHi + Cp (T2 Ti)=i000 >333.3 + i000(2- 4.i84)(263.2- 273.2)=3ii.46kJQ/T 環(huán)=3ii460/263.2 = ii83 JK-iS(T2) Q/T環(huán)=44 JK-i >0 (自發(fā))例題：已知水在i00C的標準摩爾蒸發(fā)焓 vapH0m=40.668 kJ.mo-i，水和水蒸氣在25 i00C 間的平均摩爾定壓熱容分別為 Cp&

21、quot;(l)=75.75J.mol.K-i 和 Cp”(g) =33.76J.mol.K-i, 求25 C時水的摩爾蒸發(fā)焓 vapH?n、摩爾蒸發(fā)熵 vapS?n。解：298.2K, i0i.3kPai mol H2O (l)> i mol 2O (g)vapHm(T2)= vapHm(Ti) + Cp(T2 Ti )=40668 + (33.76 75.75) (298.2 373.2)=43.82 kJ mo-1vapSm(T2)= vapSm (Ti) + ACp ln(T2 / T1 )=40668/373.2 + (33.76- 75.75)l n(298.2/373.2)

22、-1 -1=118.4 JK1 mol1作業(yè)：2.82.5熱力學第二定律的本質和熵的統(tǒng)計意義1、熵的統(tǒng)計意義：衡量體系中微觀粒子的無序程度2、熱力學第二定律的本質：孤立體系的熵不可能減小2.6熱力學第三定律及標準熵1、熱力學第三定律：純物質完美晶體在 0K下的熵為0 完美晶體：晶體中質點的排列完美有序2、物質的標準熵Sm"例：101.3kPa1molH2O(完美晶體,0K)> 1mol HO (l,298.2K) S =69. 91 JK-1Sm " (H2O,l ,298.2K) = 69. 91 JK-1 mol-1 (標準摩爾熵)3、標準摩爾熵與物態(tài)、溫度的關系

23、(1) 同一物質：Smg)Sm"(l)> Sms)例如 H2O：188.869.939.4 JKmo-1(2) T升高,Sm電曾加4、利用標準摩爾熵計算化學反應的熵變可逆化學反應的條件是在化學反應平衡條件下進行，因此很難設計可逆途徑例2.6.1:求下列反應在298.2K,101.3kPa的熵變：H2(g) + 0.5O2(g) = H2O(g)解：Sm7 JK-1mol-1130.59205.1188.72Sm = SmX H2O) SmX H2) 0.5 Sm"( O2) = 44.47 JKmol-1例:298K 101.3kPaH2(g) + Cb(g)>

24、 2HCI(g)Sm7 JK-1mo1 130.59 222.96186.79Sm 兀 2 K86.79- 130.59- 222.96 = 20.03 JK1 mol-1例：101.3kPa 298K1moIH2O(I)> 1mol H2O (g)Sm7 JK-1moI-169.96188.72vapSm 二=188.72- 69.96 = 118.76 JK1 mol-1例：373K, 101.3kPa： Cl2(g) + H2(g)> 2 HCI(g)S1=Cp(反)ln( T1/T2) jArSm(T2)1S2=Cp(產)ln( T2/T1)298K, 101.3kPa：

25、Cb(g) + H2(g)2 HCl(g)Sm()= 20.03J K-1 mol-1 Cpm：33.9328.8429.12 JK-1 mo-1Sm *T2)= rSm" (T1) + 岀 + 雖=rSm"(T1) + Cpl n( T2/T1)=20.03 + (2 29K2 33.93-28.84)ln(373.2/298.2)=19.01 JK-1 mol-1作業(yè)：2.92.7亥姆霍茲函數(shù)和吉布斯函數(shù)1、亥姆霍茲函數(shù)（F）（1）定義：F = U-TS說明：F是體系的狀態(tài)函數(shù)，量綱J;F無明確的物理意義。（2）亥姆霍茲判據(jù)對過程等溫等容過程：等溫，等容始態(tài)> 終

26、態(tài)根據(jù)：AFt v = Al- TAS因為：A U = Q + WAS > Q/TTA S > Q> AU- WA AFt v + TAS-W所以：AFt v < W （V:自發(fā)過程，=:可逆過程） 若過程為等溫等容且無非體積功：AFt v w =o < 0（V:自發(fā)過程，二二：可逆過程）2、吉布斯函數(shù)（1）定義：G = U + PV TS = H TS 說明：G是體系的狀態(tài)函數(shù)，量綱J;G無明確的物理意義。（2）吉布斯函數(shù)判據(jù)對過程等溫等壓過程：等溫，等壓始態(tài)> 終態(tài)根據(jù)：AGtp = AU+ P AV TAS因為：A U = Q- PAV + WAS A

27、 Q/TTA S A QA AU + PAV W'A AGt p + TAS W所以：AGt p w W（V:自發(fā)過程，=:可逆過程）若過程為等溫等容且無非體積功:AG t p w =0 w 0（V：自發(fā)過程，=:可逆過程）例：298K 101.3kPaH2(g) +1/2 02(g)> 出0(1)1Gm = 237.2 kJ mol' 反應可自發(fā)進行(G t p w =0 V 0) 反應設計成電池：可逆電池： Wr = ZrGm = 237.2 kJ mo-1電動勢：E = W；/nF = 237200/(2 96500) = 1.23 V不可逆電池： W'ir

28、 >AGm = 237.2 kJ mo-1 ( |W、ir| v 237.2 kJ mo-1)工作電壓：V = W、R/nF V 237200/(2 96500) = 1.23 V例:H2O(l)298K 101.3kPaH2(g) +1/2 02(g)Gm = 237.2 kJ mo-1 反應不能自發(fā)進行(G T P W =0 > 0) 反應設計成電解池：可逆電池： W、R = rGm =237.2 kJ mo-1不可逆電池：w'ir > 237.2 kJ mo-1電解電壓：V = W、R/nF > 237200/(2 96500) = 1.23 V例:101

29、.3kPa 373.2K14渤海大學化學化工學院教案#渤海大學化學化工學院教案> 1mol H2O (g)1molH2O(l)G?解：因為是可逆等溫等壓相變過程所以：G = 02.8等溫過程G和=的計算G = AH TAS = U T 1、等溫簡單狀態(tài)變化過程的AG和AF例2.8.1：求1mol理想氣體從300.2K、10P7等溫可逆膨脹到P7的Q、W、AH> AU、AG、 AF、So解：AH = U = 0W= nRTln(V2/V1)= nRTln(P2/P1)=8.314X 300.2ln0.仁 5748 JQ= W = 5748 JS = Qr/T = 5748/300.2

30、 = 19.15 JK1G = H TS = 300.2 6 19.15 = 5748 JAF = U TS = 300.2 6 19.15 = 5748 J例2.8.2：求1mol理想氣體從300.2K、10P7等溫自由膨脹到P7的Q、W、AH AU、AG、AF、ASo解：AH=AU = W = Q = 0AS = Qr/T= n Rl n( P2/P1) 8.314l n0.1 = 19.15 JK-1 G = AH TAS = 300.2 6 19.15 = 5748 JAF = AU TAS = 300.2 6 19.15 = 5748 J2、等溫相變過程的AG和=例 2.8.3：37

31、3.2K 101.3kPa1mol HO(I)1mol H2O(g)15渤海大學化學化工學院教案渤海大學化學化工學院教案已知：AapHc壬 2258.1 kJkg1，求：Q、W、AH> AU> AS> AG> =。解：Q=AH=- 2258.1 X 0.01802 = 40.69 kJW= P/二PVg二nRT=8.314X 373.2 = 3.10 kJU=Q+W= 37.59 kJ1S= Qr/T = 40690/373.2 = 109.1 JKG=0 AGt p w=o < 0(V:自發(fā)過程，=:可逆過程)AF=AU- TS= 3.10 kJ例2.8.4:已

32、知Pb的正常沸點為1893K，求下列蒸發(fā)過程的Go1893K1mol Pb(l, 101.3kPa)> 1molPb(g,50.7kPa)G1'G21mol Pb(g,101.3kPa)1解：G= 0G.2 = AH2 T AS2 = T nR In (P1/P2)=8.314X 1893I n(101.3/50.7)= 10.9 kJ例2.8.5：水在298K的正氣壓為3168Pa求1mol水在P二298K下蒸發(fā)過程的Go1moIH2O(I, 101.3kPa,298K)>1 molH2O(g ,101.3kPa,298K)1molH2O(l, 3.168kPa, 298

33、K)1 molH2O(g, 3.168kPa, 298K)G2解：g0,迢=0G3 = AH3 TS3 = T nR ln( P1/P2)=8.314X 298l n(3.168/101.3)= 8.58 kJ2、等溫化學反應過程的AG和=例：298K 101.3kPa1/2N2(g) + 3/2H2(g)-NH3(g) Hm '：0 046.19 kJ mol1Sm "191.49130.59192.95 JK-1 mol Hm =46.19 kJ mo-1 Sm "=:98.68 JK-1 mo-1Gm "=:rHm V TA Sm=46.19- 29

34、8.2 X 0.9868)=16.77 kJ mo-1(反應可自發(fā)進行)例：298K 101.3kPa1mol H2O(l)-1mol H2O(g) Hm 二285.85241.83 kJ mol1Sm i69.96188.72 JK-1 mo-1vapHm = 44.02 kJ molvapSm" = 118.76 JK-1 mo-1vapGm 壬 A/apHm TvapSm" = 44.02- 298.2 0C11876 = 8.61 kJ moT (不能自發(fā)進行)2.10吉布斯一亥姆霍茲方程例：求下列反應的 GmeOOK)101.3kPa,800KCO(g) + H2

35、0(g)> H2(g) + CO2 (g)已知：Gm(298K) = -28.6 kJ mol-1 Hm(298K) = -41.2 kJ mol-1解：根據(jù)：Gt = T 假設：AHm和ASm與反應溫度T無關有： Gm (T1) = rHm T1 rSm Gm(T2) = rHm T2rSm整理得： Gm(T1)/ T1= rHm/T1 rSmrGm(T 2)/ T 2= rHm/T2rSm兩式相減得：Gm(T2)/T2 = Gm(T1)/T1 + AHm(1/T2 1/T1) Gm(800K)/800= 28.6/298 41.2(1/800 1/298) Gm(800K) = -7

36、.3 kJmol-1例：估算CaCO3分解溫度。101.3kPaCaCO3(s)> CaO(s) +CO2 (g)Gm 3 1128.79 604.03 394.36 kJ mo-1 Hm 1206.92 635.09 393.51 kJ mo-1解：Gm(298.2K)二 130.40 kJmol-1 Hm (298.2K)= 178.32 kJ mol-1根據(jù)：Gm(T2)/T2 = Gm(T1)/T1 + Hm(1/T2 1八1)代入數(shù)據(jù)：Gm(T2)/T2 = 130.40/298.2 +178.32(1代一1/298.2) v 0T2 >1110 K例：已知水在101.3

37、kPa和100C正常沸點下的比蒸發(fā)焓厶vapH 1=2257.4 kJ.kg1，水和 水蒸氣在100120C間的平均比定壓熱容分別為Cpc(l)=4.224kJ.kg-1.K-1和 Cpc(g)=2.033kJ. k1K-1，求 1kg 水在 101.3kPa和 120C蒸發(fā)過程的 S、A G。解：393.2K，101.3kPa1 kg H2O (l)> kg H2O (g)S(T2) = zS(T1) + Cp In (T2 / T1 )=2257.4/373.2 +(2.03 4.224)l n(393.2/373.2) = 5.934 kJK1G(T2)/ T2 = G(T1)/ T1 +AH(1/ T2- 1/ T1)G(T2)= 0 + 2257.4(1 393.2/373.2) =- 121.0 kJ例題：100kPa下，冰的熔點為0°C。在此條件下冰的摩爾熔化焓 AfusHm=6.012 kJ.mo-1. 已知-100C范圍內過冷水和冰的摩爾定壓熱容分