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文檔簡介

任課教師:王錦程Office:友誼校區(qū)創(chuàng)新大廈B-1318Telmail:jchwang@

熱力學第二定律及基本關系式的回顧與復習

Clausius不等式

三個判據(jù)孤立系統(tǒng)

(一切過程的方向)(自發(fā)過程的方向)2/32

或系統(tǒng)與環(huán)境交換系統(tǒng)產(chǎn)生2/24重要計算

4個基本過程:簡單物理過程(等溫、等壓、等容),相變、混合方法:基本公式+設計途徑

熱力學基本關系式

對應系數(shù)關系式基本關系式Maxwell關系式一階偏導數(shù)對應二階偏導數(shù)與求導順序無關3/32

熱力學第二定律及基本關系式的回顧與復習

Gibbs-Helmholtz方程

3/24

p1,V1,T1

例題4/24

例題5/24

例題6/24

例題7/24絕熱可逆膨脹時

(3)恒溫可逆膨脹

例題8/24

例題

9/24

例題

10/24

例題11/247-4.將裝有0.1mol乙醚液體的微小玻璃泡,放入35℃,101325Pa,10dm3的恒溫瓶中,其中充滿N2氣。將小玻璃泡打碎后,乙醚完全汽化,此時形成一混合理想氣體。已知乙醚在101325Pa時的沸點為35℃,其汽化焓為25.10kJ·mol-1,請分別計算乙醚及氮氣變化過程的ΔH和ΔS。

首先計算出氣化后乙醚蒸氣的壓力(對N2而言,初末態(tài)不變,其ΔH和ΔS均為0)然后畫出框圖

作業(yè)講解12/247-5.在一帶活塞(設無摩擦無質量)的容器中有氮氣0.5mol,容器底部有一密封小瓶,瓶中有液體水1.5mol,整個系統(tǒng)的溫度為100℃,壓力為101.3kPa。今使小瓶破碎,在維持101.3kPa下水全部蒸發(fā)為水蒸氣,終態(tài)溫度仍為100℃。已知水在100℃、101.3kPa下的汽化焓為40.67kJ·mol-1,氮氣和水蒸氣均按理想氣體考慮。求此過程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS。

理想氣體等溫等壓混合無混合熱作業(yè)講解13/248-5.一定量純理想氣體由同一始態(tài)T1、p1、V1分別經(jīng)絕熱可逆膨脹至T2、p2、V2

和經(jīng)絕熱不可逆膨脹至T′2、p′2、V′2。若p2=p′2,試證明V2<V′2。作業(yè)講解T1、p1、V1T2、p2、V2T′2、p′2、V′2

14/24作業(yè)10-2.在溫度為298K、壓力為p

下,C(金剛石)和C(石墨)的摩爾熵分別為2.45和5.71J·K-1·mol-1,其燃燒熱分別為-395.40和-393.51kJ·mol-1,其密度分別為3513和2260kg·m-3。試求:(1)在298K及p

下,石墨-金剛石的ΔtrsGm(2861J/mol);(2)哪一種晶型較為穩(wěn)定?(3)增加壓力能否使穩(wěn)定的晶體變成不穩(wěn)定的晶體,

如有可能,則需要加多大的壓力?C(石墨,298K,101325Pa)C(金剛石,298K,101325Pa)C(石墨,298K,px)C(金剛石,298K,px)

作業(yè)講解15/24

向真空等溫蒸發(fā),W=0

作業(yè)講解16/24

此題總壓力不變,等溫過程,氣化后要分壓。水蒸氣的分壓(72kPa)小于該溫度下的飽和蒸汽壓,所以可以完全氣化。此過程可看作為氮氣的等溫膨脹、水的氣化和水蒸氣的等溫膨脹三個分過程。(忽略了壓力對水的熱力學性質的影響)

作業(yè)講解2molN2T1=373KP1=120kPa2molN2T1=373KP1=48kPa3molH2O(l)T1=373KP1=0kPa3molH2O(g)T2=373KP2=101325Pa3molH2O(g)T3=373KP3=72kPa17/24

對理想氣體:對范德華氣體:作業(yè)11-3.作業(yè)講解18/24作業(yè)11-5:某實際氣體的狀態(tài)方程pV=n(RT+αp),其中α是只與氣體的性質和溫度有關的常數(shù)。若該氣體在定溫下進行可逆變壓過程。試推導該過程的W、Q、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG與T、p的關系

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