期末复习第二章(NXPowerLite)试题.pptVIP

第二章总结、习题 1molCO2 自20℃、0.3040 MPa、7878cm3 反抗恒定的0.101325 MPa 外压恒温膨胀至0.101325MPa 、 23920cm3 。试求此过程的 ， ， ， 。已知CO2在20℃、 0.3040 MPa下节流膨胀至0.101325 MPa时的温度为17.72℃；在0.101325 MPa下及20℃附近其 （3） 例：初态为0.50mol，27.0℃，10.0dm3的N2 g ，经恒温可逆压缩至体积1dm3，然后再绝热可逆膨胀，使终态体积恢复到10dm3。试求整个过程的 。设N2 g 可视为理想气体， 。 解： 1 恒温可逆过程： 或 2 绝热可逆过程： 还可直接利用公式求 总： A p1 101.325kPa T1 298K V1 C T3 373K 2V1 D T4 373K 4V1 B 2V1 E T4 298K 逻辑推理：计算全过程的 时，可将全过程的初终状态直接代入理想气体的任意pVT变化过程的热力学函数的变化公式计算。或分别算出每个实际过程的热力学函数的变化，再加和。求全过程的体积功时，不能设计过程，必须根据定义式对实际过程的各步骤的功加和。 知识点窍：理想气体连续的多种pVT变化过程（包括恒温、恒容、绝热过程） 注意读题：计算全过程及各步骤？ 理想气体的混合过程 包括教材习题11、12 在恒温下，1mol体积为V的N2与1mol体积为V的Ar混合 成为体积为V的混合气体，其△S＝ 。 在恒温下，1mol体积为V的N2与1mol体积为V的Ar混合 成为体积为2V的混合气体，其△S＝ 。 解：0 11.5J.K-1 3 纯液体或纯固体的恒温变压过程 如果压力的变化不大，可以忽略压力对纯液体l、纯固体s的热力学状态函数的影响，状态函数的变化量等于零 。如果压力变化很大，密度及体积不变，则可利用热力学基本方程计算，例如 1 实际气体 r.g的节流过程 r.g、l、s的 pVT 变化中热力学函数的变化 2 纯液体 l 或纯固体 s 的恒压变温过程 4 利用热力学基本方程计算。 T1 p1 V1 p外 T1 p2 V2 T2 p2 V3 △H1 0节流过程 △H2恒压过程 △H 解： 压力为4MPa、温度为350K的1mol理想气体，经过节流过程至终态压力2MPa。试求该过程的Q、W、△U、△H、△A、△G、△S。 相变化中热力学函数的变化 可逆相变化-恒温恒压过程，包括教材习题14，16 不可逆相变化-以可逆相变化作为桥梁，设计过程 。包括教材习题15，16，17，18，25 解题思路：（1）和（2）过程的初终态相同，所以状态函数的变化相同。 解： 1 该过程是一个恒温恒压只做体积功的可逆过程 2 与 1 相同 例：正丁醇C4H10O在正常沸点117.8℃时的摩尔蒸发焓为 。若有2mol，117.8℃，101325Pa的C4H10O l 在恒定外压0.05Mpa下恒温蒸发为101325Pa的蒸气，试求此过程的 。 （设液体的体积可略，蒸气为理想气体） 正丁醇 l ，117.8℃ 2mol，101325Pa 正丁醇 g ，117.8℃ 2mol，101325Pa 解题思路：这是外压和系统压力不等的相变化，是不可逆相变化过程，但系统的初终状态的温度、压力均处于平衡线上，因此可设计 的恒温恒压的可逆相变化过程，求 例：1molH2O g 在101325Pa下，从150℃冷却变成20℃的H2O l ，试求其 。已知H2O l 的比热为 ，100℃H2O l 的蒸发焓为 ，H2O的摩尔质量为 。设 。 解题思路：该题是要求150℃气态水变成20℃液态水的相变化过程的 ，该相变化是不可逆相变化过程，因此首先画出系统的初终状态的状态框图，然后利用已知条件100℃水的蒸发焓，在系统的初终状态间设计过程求 ，它由三步可逆的子过程组成。 注意单位！ H2O g H2O l 101325Pa 101325Pa H2O g 101325Pa H2O l 101325Pa 逻辑推理：不可逆相变化可根据已知条件，设计可逆相变化求状态函数的变化值 ，恒压时 ，故也可设计过程求 知识点窍：恒温恒压的相变化过程，但温度不是该压力下的平衡温度即熔点，即不在平衡线上，故是不可逆相变化过程。 H2O l 100kPa, -10oC H2O l 100kPa, 0oC H2O s 100kPa, 0oC H2O s 100kPa, -10oC ΔS1 ΔS2 ΔS3 ΔS H2O l 100kPa,25oC H2O l 3.166kPa,25oC H2O g 3.166kPa,25o