物化朱文涛08熵变计算.pptVIP

* * 作业：8，11，22，24； A. 4.3 4.4 阅读：A. 5.1---5.4 第 一 章 作 业 中 的 问 题 6. 证明 据循环关系 ? 设为理想气体: 则…… ? 设为Van der Waals气体: 则…… ? 证: 令 p = f(T,V) 则 在p不变的条件下两端同除以dV 即 7. 已知?, ?, ?的定义…… (1) 证明 ? = ??p 设为理想气体(or Van der Waals气体) 则…… ? 用循环关系 第 二 章 作 业 中 的 问 题 # 关于Q吸、Q放、W体、W环 1 mol H2O(l)在100°C和外压为101325Pa时完全蒸 发成水蒸气…… (1) (2) (3)分别求W: 计算结果说明什么? (5) 此过程QW: 如何解释? 24. 298.2K, 101325Pa下，某电池内发生化学反应的同时 放热10J，做电功20J，求此过程的?H。 ΔH = ΔU+Δ(pV) = ΔU = Q - W′ = -10J – 20J = -30J ? 解: 因为该过程等压，所以 ΔH = Q-W′ = -10J – 20J = -30J ΔH = ΔU+Δ(pV) = ΔU+p ΔV =Q – W+ p ΔV = Q – (p ΔV + W′ )+ p ΔV = Q - W′ = -10J – 20J = -30J 373.2K, 101325Pa时水的 40.6 kJ·mol-1，水蒸汽的Cp,m=35 J·K-1·mol-1。若将1 mol 373.2K的 H2O(l)放入一个足够大的绝热真空容器中，水是否全部汽化？ 有一绝热真空容器，在其上面穿一小孔，空气（ 273.2K, 101325Pa）便由小孔慢慢流入容器中，直至容器内空气为 101325Pa，求容器内空气的温度。假设空气为双原子理想气体。 自 然 界 实 际 过 程 的 方 向 ※ 能量的品位(a quality of energy)： mechanical and electrical thermal at high T thermal at low T upgrade degrade ※ 结论：In any real process, there is net degradation of energy. Kelvin 说法 (1851年)： 第二类永动机不可能 热源 第二类永动机 Q W 高温热源 热机 Q2 T2 W 低温热源 T1 Q1 ※ 热力学第二定律（The Second Law of Thermodynamics） ※ 数学表达式： ?S+ ?S环 ? 0 自发 = 可逆 方向 限度 3－6 熵变的计算 Calculation of entropy change 基本公式： 基本方法：若r，套公式；若ir，则设计可逆过程。 一、简单物理过程的熵变(Entropy change in a simply physical process) 1. 理想气体等温过程(等温膨胀或等温压缩) He (g) n, T, V1 He (g) n, T, V2 等T, r 对理想气体等T，ir过程，亦可直接套用。 则： 2. 简单变温过程(等V变温或等p变温过程) 意义：T ↑ S ↑，且每升温1K，S 增加 Cp/T 等压变温 (1) 条件：等p简单变温 (2) 若Cp可视为常数： 等容变温： (1) 条件：等V简单变温 (2) 若CV可视为常数： 例1.如图有一绝热容器，其中一块用销钉固定的绝热隔板将容器分为两部分，两边分别装有理想气体He和H2，状态如图。若将隔板换作一块铝板，则容器内的气体(系统)便发生状态变化。求此过程的(1)?H；(2)?S。 1mol He(g) 200K 101.3kPa 1mol H2(g) 300K 101.3kPa 解：求末态 过程特点：孤立系统， ?U = 0 T2 = 262.5K 1mol He(g) 200K 101.3kPa 1mol H2(g) 300K 101.3kPa (1) (2) 3. p V T同时变化的过程 没有必要记公式，只掌握方法即可。(方法是什么？) 例2. 系统及其初态同例1。……若将隔板换作一个可导热的理想活塞……，求?S。 1mol He(g) 200K 101.3kPa 1mol H2(g) 300K 101.3kPa T2 = 262.5K Q = 0，W = 0，∴ ?U = 0