熱力學(xué)第一、第二定律習(xí)題講解

1、熱力學(xué)習(xí)題講解一、填空1、我們將研究的對(duì)象稱(chēng)為系統(tǒng)，系統(tǒng)以外且與系統(tǒng)密切相關(guān)的物質(zhì)稱(chēng)為環(huán)境(surrounding),以體系與環(huán)境之間能否交換能量和物質(zhì)為依據(jù)，將系統(tǒng)分為圭寸閉系統(tǒng)(closedsystem)、孤立系統(tǒng)(isolatedsystem)、敞開(kāi)系統(tǒng)(opensystem)。2、系統(tǒng)的諸性質(zhì)不隨時(shí)間而改變的狀態(tài)稱(chēng)為熱力學(xué)平衡態(tài)，熱力學(xué)平衡態(tài)必須同時(shí)滿(mǎn)足的四個(gè)條件是、力學(xué)平衡、相平衡和化學(xué)平衡。相平衡是指系統(tǒng)中不隨時(shí)間而變。3、熱力學(xué)變量分為廣度變量和強(qiáng)度變量，廣度變量的數(shù)值與系統(tǒng)的數(shù)量成正比例如體積、質(zhì)量、內(nèi)能等，廣度性質(zhì)具有加和性，數(shù)學(xué)上為函數(shù)。4、強(qiáng)度性質(zhì)(intensivepr

2、operties)的數(shù)值取決于系統(tǒng)的本性，與系統(tǒng)的數(shù)量無(wú)關(guān)，不具有加和性，數(shù)學(xué)上為0次齊函數(shù)，例如溫度、壓力、等。5、熱力學(xué)第二定律的兩種表述：Clausius說(shuō)法(1850年)：“不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其它變化”Kelvin說(shuō)法(1851年)：“不可能從單一熱源取熱使之完全變?yōu)楣?，而不發(fā)生其它變化”6、熱力學(xué)第二定律表達(dá)式(克勞修斯不等式)是7、1824年法國(guó)工程師卡諾(N.L.S.Carnot)在兩個(gè)熱源之間設(shè)計(jì)了由理想氣體的等溫可逆膨脹、絕熱可逆膨脹、等溫可逆壓縮、絕熱可逆壓縮四個(gè)過(guò)程所構(gòu)成的循環(huán)過(guò)程，這種循環(huán)過(guò)程稱(chēng)為卡諾循環(huán)?？ㄖZ熱機(jī)的效率只與兩個(gè)熱源的溫度有關(guān)，與

3、工作物質(zhì)無(wú)關(guān)。8、下列各式，只表示偏摩爾量，只表示化學(xué)勢(shì)，既是偏摩爾量又是化學(xué)勢(shì)。dHdGdUf曲J曲J顯J既不是偏摩爾量又不是化學(xué)勢(shì)，T,P,nT,V,nS,V,nCfdGfdHfdUfEJEJ(dnDJkCCT,P,nS,P,nS,T,nCCCdA、叫丿BT,P,nCdA、dn丿BT,V,nC9、在一定的溫度壓力下，液態(tài)混合物中任一組分在全部濃度范圍內(nèi)都符合拉烏爾定律者稱(chēng)為理想溶液，理想溶液的熱力學(xué)定義式是，理想溶液有何特點(diǎn)?并給與證明。10、Helmholtzfreeenergy可理解為等溫條件下體系做功的本領(lǐng)。AGV0表示過(guò)程自發(fā)進(jìn)行的條件是：封閉體系、W=0、等溫等壓。f11、列舉出

4、4個(gè)不同類(lèi)型的等焓過(guò)程：理想氣體自由膨脹、氣體節(jié)流膨脹理想氣體等溫變化、理想氣體(溶液)混合或恒容恒壓絕熱化學(xué)反應(yīng)。aU=mix0；12、(填、=、0；aG0；AG0;aA0；AH0；AS0；AG二0；、選擇題1、體系的狀態(tài)改變了，其內(nèi)能值()(A)必定改變(C)不一定改變(B)必定不變(D)狀態(tài)與內(nèi)能無(wú)關(guān)2、對(duì)于不作非體積功的封閉體系，下面關(guān)系始中不正確的是()凹花丿p(C)兇5丿D)(au遼V丿3、當(dāng)熱力學(xué)第一定律以dU=5QpdV表示時(shí)，它是用于(S理想氣體的可逆過(guò)程(B)封閉體系只作體積功的過(guò)程(C)理想氣體的等壓過(guò)程(D)封閉體系的等壓過(guò)程4、從定義U=H-pV出發(fā)推斷下列關(guān)系式中不

5、正確的是()A)(au丿麗丿(an丿丿B)(au丿藥丿CIV丿C)ppppD)ppp5、理想氣體與溫度為T(mén)的大熱源接觸作等溫膨脹吸熱Q，所作的功是變到相同狀態(tài)的最大功的20%，則體系的熵變?yōu)?)Q(B)0(C)5QTT6、對(duì)nmol理想氣體丿的值等于(aP丿S(D)-QTTV)AS=nCIn2+nRIn2v,mTV11R(B)工nR(C)匕CV(D)工Cp7、下列關(guān)系式中，哪一個(gè)不需要理想氣體的假設(shè)A)C-C=nRpVdlnp/dT=AH/RT2H=AU+pAV(恒壓過(guò)程)絕熱可逆過(guò)程，pVy二常數(shù)8、理想氣體卡諾循環(huán)的圖為下列四種情況中的哪一種?10、C)(B)1和溶液中溶質(zhì)的化學(xué)勢(shì)卩與純?nèi)?/p>

6、質(zhì)的化學(xué)勢(shì)捕的關(guān)系式為:()3耳，卩=卩*(B)*(C)*(D)不能確定g273.15K、2po時(shí)，水的化學(xué)勢(shì)比冰的化學(xué)勢(shì)高；相等；(B)低;(D)不可比較.11、過(guò)飽和溶液中溶劑的化學(xué)勢(shì)比純?nèi)軇┑幕瘜W(xué)勢(shì)高低如何？高；(B)低；(C)相等；(D)不可比較.12、第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)不能制造成功的原因是(A)能量不能創(chuàng)造也不能消滅實(shí)際過(guò)程中功的損失無(wú)法避免能量傳遞的形式只有熱和功熱不能全部轉(zhuǎn)換成功13、當(dāng)某化學(xué)反應(yīng)CpV0,則該過(guò)程的H隨溫度升高而(A)(A)下降(B)升高(C)不變(D)無(wú)規(guī)律14、均是容量性質(zhì)的一組是：()(A)m、V、H、U(B)m、V、p、C(C)H、m、p、C(D)U、T、P、

7、V15、經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán)過(guò)程，下面各個(gè)量的變化值不一定為零的是(D)。(A)溫度T(B)內(nèi)能U(C)焓H(D)熱量Q16、一個(gè)孤立體系自發(fā)地由A態(tài)變到B態(tài)，其熵值關(guān)系應(yīng)該是(C)。(A)S=S(B)SS(C)SS(D)無(wú)固定關(guān)系A(chǔ)BABAB17、在封閉體系中，一個(gè)變化過(guò)程的AG0,該變化過(guò)程是(D)。(A)自發(fā)過(guò)程(B)可逆過(guò)程(C)反自發(fā)過(guò)程(D)不能確定18、反應(yīng)進(jìn)度g表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，當(dāng)=1時(shí)，所表示的意義是(D)。反應(yīng)物有一摩爾參加了反應(yīng)生成物各生成了一摩爾物質(zhì)反應(yīng)物和生成物各有一摩爾的變化反應(yīng)物和生成物的摩爾變化值，正好為各自的計(jì)量系數(shù)19、體系可分為敞開(kāi)體系封閉體系和孤立體系，其劃分

8、依據(jù)是(D)(A)有無(wú)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行(B)有無(wú)相變化發(fā)生(C)有無(wú)化學(xué)平衡存在(D)有無(wú)能量和物質(zhì)的交換20、關(guān)于基爾霍夫定律適用的條件,確切地說(shuō)是(C)等容條件下的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程等壓條件下的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程等壓或等容且不做非體積功的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程純物質(zhì)在不同溫度下的可逆相變過(guò)程和等壓反應(yīng)過(guò)程21、若N(g)和CO都視為理想氣體，在等溫等壓下，1molN(g)和2molCO(g)2222混合后不2發(fā)生變化2的一組熱力學(xué)性質(zhì)是(A)22(A)U,H,V(B)G,H,V(C)S,U,G(D)A,H,S22、自發(fā)過(guò)程(即天然過(guò)程)的基本特征是(C)(A)系統(tǒng)能夠?qū)ν饨缱鞴^(guò)程進(jìn)行時(shí)不需要外界作功過(guò)程發(fā)生后,系

9、統(tǒng)和環(huán)境不可能同時(shí)恢復(fù)原態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境間一定有功和熱的交換23、dG=-SdT+VdP可適于下列哪一過(guò)程(A)(A)298KPg的水蒸發(fā)(B)理想氣體真空膨脹(C)電解水制氫(D)N廣3H2T2NH3未達(dá)到平衡24、在下列過(guò)程中，G=AA的是(C)(A)液體等溫蒸發(fā)(B)氣體絕熱可逆膨脹(C)理想氣體在等溫下混合(D)等溫等壓下的化學(xué)反應(yīng)三、問(wèn)答題1、寫(xiě)出熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并討論不等式的意義。答熱力學(xué)第二定律表達(dá)式：dSIQ表示不可逆過(guò)程，=表示可逆過(guò)程-Tsur2、熱力學(xué)第一定律的適用條件是什么？答熱力學(xué)第一定律：aU=Q-W適于一切封閉系統(tǒng)。3、為什么將稀溶液的沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)降低

10、等性質(zhì)稱(chēng)為稀溶液的依數(shù)性？答因?yàn)橄∪芤旱姆悬c(diǎn)升高值、凝固點(diǎn)降低值只與溶液中溶質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)數(shù)有關(guān)，與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)。4、列舉出4個(gè)不同類(lèi)型的等焓過(guò)程。答理想氣體的等溫過(guò)程；理想氣體自由膨脹過(guò)程；流體的節(jié)流過(guò)程；等溫等壓下兩種純液體混合為理想液態(tài)混合物的過(guò)程;或恒壓絕熱W=0的化學(xué)反f應(yīng)過(guò)程。5、向純?nèi)軇〢中加入溶質(zhì)B形成稀溶液，其凝固點(diǎn)降低應(yīng)滿(mǎn)足的條件是什么？答溶質(zhì)B無(wú)揮發(fā)性;A與B不形成固溶體或析出的固體為純A6、可逆過(guò)程有何特點(diǎn)？答：可逆過(guò)程是以無(wú)限小的變化進(jìn)行的，整個(gè)過(guò)程是由一連串非常接近于平衡的狀態(tài)所構(gòu)成；在反向的過(guò)程中，用同樣的手續(xù)，循著原來(lái)過(guò)程的逆過(guò)程可以使體系和環(huán)境都完全復(fù)原；在等溫可

11、逆膨脹過(guò)程中體系做最大功，在等溫可逆壓縮過(guò)程中環(huán)境對(duì)體系做最小功。7、理想溶液有何特點(diǎn)？答：AV二0；&H二0:人S二一R工nInx0:人G二RT工nInxVO；mixmixmixBBmixBBBB拉烏爾定律和亨利定律沒(méi)有區(qū)別8、nmol理想氣體絕熱自由膨脹，體積由V膨脹至V。求AS并判斷該過(guò)程是否12自發(fā)。解題思路：絕熱自由膨脹不是可逆過(guò)程。雖然J2咚二o，但ashJ2翌。而運(yùn)用理1T1TTV想氣體萬(wàn)能公式AS=nCIn貝+nRIn#進(jìn)行計(jì)算時(shí)，已知條件又不夠。為此,v,mTV11首先利用熱力學(xué)第一定律尋找隱含的已知條件，然后再進(jìn)行計(jì)算。解：由熱力學(xué)第一定律有：AU=Q+W=0+0=0理想氣

12、體的熱力學(xué)能只是溫度的函數(shù)，AU=0貝UAT=0即T=T12所以AS=nRIn2V1V0VASiso=AS+ASsur=nRlnVL+廠=nRlnV20所以該過(guò)程自發(fā)。1sur19、試證物質(zhì)的量相同但溫度不同的兩個(gè)同種物體相接觸，溫度趨于一致，該過(guò)程是自發(fā)過(guò)程。解題思路：根據(jù)題意，兩物體互為系統(tǒng)與環(huán)境，它們構(gòu)成隔離系統(tǒng)，其熵變?yōu)閮山猓涸O(shè)每個(gè)物體的物質(zhì)的量為n，物體熵變之和，故選擇熵判據(jù)。定壓摩爾熱定為C,溫度分別為T(mén)和T，接觸p,m12T+TTOC o 1-5 h zT=12后終溫為T(mén),則2TnCdTTT+TAS=fp，m=nCln_=nClni_2TTp，mTp，m2T111TnCdTTT+

13、TAS=fp,m=nCln=nClni_2TTp，mTp，m2TT222(T+T)2AS=AS+AS=nCln12iso12p，m4TT12(T-T)20即T2-2TT+T204TT121122,兩邊各加12得：T2+2TT+T24TT即(T+T)24TT1122121212(T+T)2AS=nCln120isop，m4TT，即該過(guò)程自發(fā)。12PV=RT+aP10、某實(shí)際氣體的狀態(tài)方程為m，式中d為常數(shù)。設(shè)有Im。1該氣體，在溫度為T(mén)的等溫條件下，由P1可逆地變到P2，試證該過(guò)程的AU=0。證dU=TdS-如n需j=T爲(wèi)一Pav丿TT口jRL(aTIV-a丿丿VR-P=T-P=P-P=0V-a

14、11、P127復(fù)習(xí)題T2講解不會(huì)。液體沸騰必須有一個(gè)大于沸點(diǎn)的環(huán)境熱源，槽中之水的溫度與水的沸點(diǎn)溫度相同無(wú)法使試管內(nèi)的水沸騰。會(huì)升高，電冰箱門(mén)打開(kāi)后，制冷室與外部變?yōu)橐惑w，只存在電功變?yōu)闊醾鹘o室內(nèi)?；疖?chē)跑快慢只與牽引力有關(guān)?？赡鏌釞C(jī)效率最高，表明熱轉(zhuǎn)換為功的效率高其過(guò)程速度接近于0，用它來(lái)牽引火車(chē)，速度變得極慢，但走的距離最遠(yuǎn)。按熱力學(xué)第一定律，應(yīng)選b壓縮空氣突然沖出，可視為絕熱膨脹過(guò)程，終態(tài)為外壓P0，筒內(nèi)溫度降低，再蓋上筒蓋過(guò)一會(huì)兒，溫度升至室溫，則筒內(nèi)壓力升高，壓力大于P0?；鶢柣舴蚨葾H(T)=AH(T)+JT2ACdT中的AH(T)和AH(T)是rm2rm1TPrm1rm2T1g二

15、1mol時(shí)的熱效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的AH是反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量，二者的關(guān)系r是AH=ArH，所以AH不遵循基爾霍夫定律。rmgr提示：按PV丫=常數(shù)來(lái)比較。理想氣體的熱力學(xué)能和焓只是溫度的函數(shù)，其前提條件是無(wú)相變、無(wú)化學(xué)變化、W二0的封閉系統(tǒng)。而本題是化學(xué)反應(yīng)的AU，應(yīng)滿(mǎn)足AU=Q工0，又反frrV應(yīng)前后的An=0，所以Q二QPV12、在一鋁制筒中裝有10P0的壓縮氖氣，溫度與環(huán)境溫度298K平衡。突然打開(kāi)瓶蓋，使氣體沖出，當(dāng)壓力與外界Pe相等時(shí)，立即蓋上筒蓋，過(guò)一段時(shí)間之后,筒中氣體的壓力大于Pe？試通過(guò)計(jì)算回答。04X298=118.6K再蓋上筒解：將壓縮空氣突然沖出視為理想氣體絕熱可逆膨脹

16、過(guò)程，終態(tài)為外壓Pe，筒內(nèi)溫度為T(mén)，則有P1_YTP1-YTY，即T=11222(P-1-IP丿2蓋過(guò)一會(huì)兒，溫度升至室溫298K，則筒內(nèi)壓力按理想氣體方程處理為P=298xPe=2.5Pe，顯然壓力大于Pe。118.613、有一質(zhì)地堅(jiān)實(shí)的絕熱真空箱，容積為V,如將箱壁刺一小孔，空氣(設(shè)為理想氣體)即沖入箱內(nèi)。求箱內(nèi)外壓力相等時(shí)，箱內(nèi)空氣的溫度T。設(shè)箱外空氣的壓力為P，溫度為T(mén)00解：選進(jìn)入箱內(nèi)的全部空氣為體系，其體積為V,則環(huán)境對(duì)體系做功為W=PV，又0因?yàn)槭墙^熱過(guò)程，Q=0，W=AU=nC(T-T)=PV，而PV=nRT，聯(lián)立求解得,V,m0000T=yT0四、計(jì)算題1、270K時(shí)冰的蒸氣

17、壓為475.4Pa,過(guò)冷水的蒸氣壓為489.2Pa，求270K，Pe下,1mol過(guò)冷水變成冰的aS和aG。已知此過(guò)程放熱5877J*mol-。解可設(shè)計(jì)如下途徑來(lái)計(jì)算：1molHO（l）2270K,PeJ1molHO（l）2270K,489.2PaJas-=?ag=?1molHO（s）2270K,PeT1molHO（s）2270K,475.4PaT1molHO（g）2270K,475.4Pa1molHO（g）2270K,489.2Pa為恒溫變壓過(guò)程aG=1489.2PaVdp1100KPal為恒溫恒壓可逆相變過(guò)程AG2二0為恒溫變壓過(guò)程AG=14754PaVdp3489.2Pag為恒溫恒壓可逆相

18、變過(guò)程AG4=0為恒溫變壓過(guò)程AG=fgVdp5sag=ag+ag+4Ag+ag+ag12345AH-AGTP132T32依題意設(shè)計(jì)過(guò)程如下:ATOC o 1-5 h zAHe(2)vAHe(B,298K)rmBfm,BAHe(3)=J373C(HO,l)dTrm298P，m2，aHe(4)二QrmP(蒸發(fā)相變熱),AHe(5)=J8C(HO,g)dTrm373P，m2AHe(800K)=AHe(1)+AHe(2)+AHe(3)+AHe(4)+AHe(5)rmrmrmrmrmrm解得AHe(800K)=-247.4KJ-mol-1rm2、lmol理想氣體恒溫下由10dm3反抗恒外壓p二101.

19、325kPa膨脹至平衡，其eAS=2.2J-K-i，求W。解題思路：當(dāng)已知條件較多或不知如何利用已知條件時(shí)，可以應(yīng)用逆向追蹤法求解。即先列出W的表達(dá)式。然后再應(yīng)用已知條件進(jìn)行計(jì)算。解：W=TV2pdV=101325kPax(V-10dm3)Ve2式中V已知，可利用題給的AS值列方程解未知數(shù)。2理想氣體恒T下：AS=nRln2=1molx8.314J.mol-i.K-1xln2=2.2J.K-1V101解得：v=13dm3則W=101.325kPax(1310)dm3=304J23、1mol單原子理想氣體進(jìn)行不可逆絕熱膨脹過(guò)程達(dá)到273K,101.325kPa,AS=20.9J.K-1W=-12

20、55J。求始態(tài)的pVT1、1、135解題思路：?jiǎn)卧永硐霘怏wC二下R,C=C+R=萬(wàn)R。根據(jù)已知條件,v,2p,v,2TpAS=nCln2+nRln_1運(yùn)用熱力學(xué)第一定律和理想氣體萬(wàn)能公式p，mTp12列方程解未知數(shù)。先求得T和p，然后再運(yùn)用理想氣體狀態(tài)方程求得V。111解：絕熱過(guò)程Q=0則AU=Q+W=0+W=W3即nC(T-T)=1molx_x8.314Jmol-1-K-1x(273-T)K=-1255JTOC o 1-5 h zv,m2121解得：T=373.6K1Tp5273又AS=nCln2+nRln_L=1molxx8.314J.mol-1-K-1x+1mol乂pmTp2373.6

21、12X8.314J.mol-1K-1lnPi=20.9J.K-1101.325解得：p=571.194kPa1nRT1molx8.314J-mol-1-K-1x373.6K了lirV=1=30.66dm3則1101325Pa14、在一個(gè)體積為20dm3的密閉容器中，裝有加olH0,恒溫80C氣液兩相達(dá)到平2衡時(shí)水的飽和蒸氣壓為47.342kPa,若將上述平衡系統(tǒng)恒容加熱到100C，試求此過(guò)程的Q,W,AH及厶S。已知在80100C的溫度范圍內(nèi)水的恒壓摩爾熱容C(i)=75.75J.mol-i.K-i,H0(g)的恒壓摩爾熱容C(g)=34.16J.mol-i.K-i,100C、p,m2p,m1

22、01.325kPa下水的蒸發(fā)熱aH=40.67kJ.mol-1。假設(shè)水蒸氣為理想氣體，V與Vvapmg相比可忽略不計(jì)。解題思路：本題與上題類(lèi)似，均為既有PVT變化又有相變的復(fù)雜過(guò)程，各熱力學(xué)是無(wú)法直接計(jì)算。同樣運(yùn)用狀態(tài)函數(shù)法，利用題給條件設(shè)計(jì)途徑進(jìn)行計(jì)算。本題中的系統(tǒng)可分為兩部分，即80C下的氣相部分和液相部分。氣相部分經(jīng)歷的途徑為恒容變溫變壓的單純pVT變化，液相部分經(jīng)歷的途徑可以設(shè)計(jì)為單純PVT變化和相變。氣相部分和液相部分所經(jīng)歷的兩個(gè)途徑共同完成題給過(guò)程。解：題給過(guò)程可表示為：2molH0(1片HO(g)2molH0(1片HO(g)2222V=20dm3V=20dmp=101325kPa

23、2T=37315K2p=47.342kPa恒#1T=353.15K1首先計(jì)算80C下氣相和液相物質(zhì)的量:=0.3225molpV47342Pax20 x10-3m3n=i=gRT8.314J.mol-i.K-ix353.15K1n=(2一0.3225)mol=1.6775moll氣相部分經(jīng)歷的途徑可表示為：0.325molHO(g)2V=20dm30.325molHO(g)2V=20dm3p=47.342kPa1T=353.15K1（i）恒容變溫變壓p=101.325kPa2T=373.15K2液相部分經(jīng)歷的途徑可表示為：1.6775molHO(l)2p=47.342kPa1T=353.15K

24、1（2丿變溫變壓1.6775molHO(l)2p=101.325kPa2T=373.15K2nmolHO(g)g2(1.6775n)molHO(l)(3)可逆相變_g2p=101.325kPa2T=373.15K2-K-1x(373.15-353.15)K=22Q33JAH=nC(g)(T一T)=0.3225molx34.16Jmol1TOC o 1-5 h z1p,m21AH=nC(l)(T-T)=1.6775molx75.75J.mol-1-K-1x(37315-35315)K=2541.41/2p,m21AH=nAH,其中n為加熱過(guò)程中蒸發(fā)的水蒸氣的物質(zhì)的量。3gVapmgpVpV101

25、325Pax20 x10-3m347342Pax20 x10-3m3n=-=-=0.3307molgRTRT8.314J.mol.K-1x373.15K8.314J.mol.K-1x353.15K21則AH=nAH=0.3307molx40.67x103J.mol-1=13.45kJ3gvapmAH=AH+AH+AH=16.211kJ123A(pV)=pV-pV=101325Pax20 x10-3m3-47342Pax20 x10-3m3=1079.6J2211AU=AH-A(pV)=(16.2111.0796)KJ=15.31kJW=0Q二AU二15.131KJAS=nC(g)ln2+nRI

26、n1gP，mTg1ara1P1=03225molx34.16Jmol-1K-1xIn.p353T5247.3420.3225molx8.314Jmol-1K-1xln.=-1.4334J.K-1101.325T373.15AS沁nC(l)ln二=1.6775molx75.75Jmol-1K-1xln_=7.0J.K-121p，mT353.15AS=3nAHgvapmT210.3307mo1x40.67x103訕-1=36.043J.K-1353.15KAS=AS+AS+AS=(1.4334+7.0+36.043)J.K-1=41.61J.K-1123P202T161mol單原子理想氣體，從始態(tài)

27、273K,lOOKPa,分別經(jīng)下列可逆變化到各自的終態(tài)，試計(jì)算各過(guò)程的Q，W，AU，AH，AG，AA和AS。已知該氣體在273K,100kPa的摩爾熵Sm=100JK-imol-1.恒溫下壓力加倍解：理想氣體，dT=o,AU=0,AH=0,VPQ=-W=-JV2(-PdV)=nRTln=nRTln_l=-=VV=P1121Q1573aS=二T273=-5.76JK-ilx8.314x273xIn2=-1573Jag=Ahtas=tas=1573JAA=AuTAS=TAS=1573J恒壓下體積加倍解：理想氣體，dP=0,x273=546K=V2T=2V111W=PaV=PVV)=P2VV)=PV

28、21111吧1X8314X273=-2270JaH=Q“T2CdT=nC(TT)PTPP,m21T15x8.314=1x2X(546273)=5674J,au=aha(pv)=ahpav=5674-2270=3404J，TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark105 o Current Document TCdTT5x8.314546aS=f2p=nCIn2=1xxinP，mT227311=14.4JK-iaS二S(T)S(T)十a(chǎn)S=S(T)S(T)21，或mm2m1S(T)二S(T)+aS二100+14.4m2m1m=114.4JK-imol-iAG二AH-(T

29、S-TS)2211=5674-(546X114.4-273X100)=-29488JAA二AU-(TS-TS)2211=3404-(546X114.4-273X100)=-31758J恒容下壓力加倍解：理想氣體，dV=0，W=0P2nT=2T=X273匚2p1丁=546K1aU=Q=nC(TT)VV,m21X3X8.314X-=1x2X(546-273)=3404JaH=fCdT=nC(TT)TPP,m211X5X8.3142X(546-273)=5674J，TOC o 1-5 h zTCdTT3X8.314546 HYPERLINK l bookmark107 o Current Docum

30、ent aS=I2v=nCIn_21xxlnv,mT227311=8.6JK-1ASS(T)-S(T)ASS(T)-S(T)21，或mm2m1S(T)S(T)+aS100+&6m2m1m=108.6JK-imol-iAG二AH-(TS-TS)2211=5674-(546X108.6-273X100)=-26322JAA二AU-(TS-TS)2211=3404-(546X108.6-273X100)=-28592J絕熱可逆膨脹至壓力減少一半解：理想氣體，絕熱可逆過(guò)程，=o,AS=T=0,C5Y=P,m=C3ip21-YY丿V,m(2、-25x273K=207Kk1丿W=AU=nC(T-T)V,m211x3x8.3142x(207-273)=-823