物化作业答案热力学第二定律市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

一、选择题一、选择题1.B；2.C；3.B；4.D。第三章第三章 热力学第二定律热力学第二定律三、判断题三、判断题1、；2、；3、；4、。第1页二、填空题二、填空题 1、=；=；2、=；3、封闭系统、Wf=0、等压过程；4、封闭系统、Wf=0、等温等压过程；5、20%6、；=。7、；。8、=；=；=。第三章第三章 热力学第二定律热力学第二定律第2页五、指出以下各过程中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。QWUHSAG0 00 00 00 0+-+-0 00 0+-+0 00 0-+0 00 00 00 0+-+-0 00 00 00 00 0第3页1、1mol单原子理想气体从273K、22.4dm3始态变到202.65KPa、303K终态，已知系统始态要求熵为83.68JK-1，Cv,m=12.471 JK-1mol-1，求此过程U、H、S、A及G。单原子分子理想气体，第4页2、两个体积相等玻璃球以旋塞隔开，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，又混合过程温度不变，W=0第5页3、有10molCO2（视为理想气体）由25、1013.25KPa膨胀到25、101.325KPa。计算以下过程中S系，S环及S隔。假定过程是：（1）可逆膨胀；（2）自由膨胀；（3）反抗外压101.325KPa膨胀。解：（1）可逆膨胀等温可逆膨胀，理想气体等温可逆膨胀，【方法二】理想气体等温可逆膨胀，第6页3、有10molCO2（视为理想气体）由25、1013.25KPa膨胀到25、101.325KPa。计算以下过程中S系，S环及S隔。假定过程是：（1）可逆膨胀；（2）自由膨胀；（3）反抗外压101.325KPa膨胀。解：（2）自由膨胀 与（1）始末态相同，理想气体自由膨胀，Q=0，第7页3、有10molCO2（视为理想气体）由25、1013.25KPa膨胀到25、101.325KPa。计算以下过程中S系，S环及S隔。假定过程是：（1）可逆膨胀；（2）自由膨胀；（3）反抗外压101.325KPa膨胀。解：（3）反抗外压101.325KPa膨胀与（1）始末态相同，恒外压101.325KPa下膨胀第8页4、计算向绝热容器内1mol、-20冰块上加入1mol、80水后S。已知，0时冰熔化焓fusH=6009Jmol-1。水与冰平均热容分别为：Cp,m(l)=75.3 JK-1mol-1，Cp,m(s)=36.0 JK-1mol-1。解：1mol，T1=-20=253K冰变为T2=0=273K冰需吸热：1mol，T2=0=273K冰变为T2=0=273K水需吸热：1mol，T3=80=353K水变为T2=0=273K水需放热：冰为完全融化。最终为冰水混合物。第9页4、计算向绝热容器内1mol、-20冰块上加入1mol、80水后S。已知，0时冰熔化焓fusH=6009Jmol-1。水与冰平均热容分别为：Cp,m(l)=75.3 JK-1mol-1，Cp,m(s)=36.0 JK-1mol-1。设有x mol冰融化，则实际过程为：1mol，T1=-20=253K冰变为T2=0=273K冰；x mol，T2=0=273K冰变为T2=0=273K水；1mol，T3=80=353K水变为T2=0=273K水。第10页5、已知苯在101325Pa下于80.1沸腾,vapHm=30.878kJ/mol。液体苯Cp,m=142.7Jmol-1K-1。今将40.53kPa，80.1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Q、W、U、H及S。解：恒温可逆可逆相变因为恒温，第11页5、已知苯在101325Pa下于80.1沸腾,vapHm=30.878kJ/mol。液体苯Cp,m=142.7Jmol-1K-1。今将40.53kPa，80.1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Q、W、U、H及S。解：恒压降温整个过程：第12页6、有1mol理想气体，初态为T1=298.2K，P1=100KPa，经以下三种过程达终态P2=600KPa。计算以下过程Q、W、U、H、G、A和S隔。（1）恒温可逆过程；（2）绝热可逆压缩；（3）自始至终用600KPa外压恒温压缩。已知系统Cp,m=7R/2，初态标准熵Sm(298K)=205.3 JK-1mol-1。解：恒温可逆因为理想气体恒温可逆过程，所以【方法二求 】第13页6、有1mol理想气体，初态为T1=298.2K，P1=100KPa，经以下三种过程达终态P2=600KPa。计算以下过程Q、W、U、H、G、A和S隔。（1）恒温可逆过程；（2）绝热可逆压缩；（3）自始至终用600KPa外压恒温压缩。已知系统Cp,m=7R/2，初态标准熵Sm(298K)=205.3 JK-1mol-1。解：绝热可逆，所以第14页6、有1mol理想气体，初态为T1=298.2K，P1=100KPa，经以下三种过程达终态P2=600KPa。计算以下过程Q、W、U、H、G、A和S隔。（1）恒温可逆过程；（2）绝热可逆压缩；（3）自始至终用600KPa外压恒温压缩。已知系统Cp,m=7R/2，初态标准熵Sm(298K)=205.3 JK-1mol-1。解：恒外压恒温压缩与始末态相同，所以第15页7、以下p-v图中，AB是等温可逆过程，AC是绝热可逆过程，若从A点出发：（a）经绝热不可逆过程一样到达V2，则终点D在C点之上还是在C点之下?(b)经绝热不可逆过程一样到达P2，则终点D在C点之左还是在C点之右？为何？第16页第17页1 mol单原子分子理想气体，始态为273K，101325Pa，分别经过以下可逆改变:恒温下压力加倍；恒压下体积加倍；恒容下压力加倍；绝热可逆膨胀至压力降低二分之一；绝热不可逆反抗恒外压0.5101325Pa膨胀至平衡。试计算上述各过程Q、W、U、H、S、G、A。已知，273K，101325Pa下该气体摩尔熵为100Jmol-1K-1。第18页