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第三章第二定律習題及解答(完整版)

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【正文】能實現的，所以前面的假設是錯誤的，即理想氣體的兩條可逆絕熱線是不會相交的。K12. 有5mol He(g)，可看作理想氣體，已知其CV,m=，計算該過程的ΔS。kg1)ΔmixS=ΔS1+ΔS2=W2=Q2=0(3)對抗恒外壓100kPa膨脹: ΔU3=ΔH3=0，W3=Q3=p環(V2V1)= 100kPa(5020) dm3=3000J，ΔS3= mol1= kJK1＞0由計算知該過程為不可逆過程。在273K，101kPa時水的摩爾凝固熱為ΔfusHm(H2O,s)=K1= J Jmol1)( ) =5799JΔF=ΔUSΔT=4142J(1mol)(解 (1) 向真空蒸發W=0，ΔU=ΔHΔ(pV)= ΔHpΔV=ΔHnRT=nΔvapHmnRT==(1353)103kJ=Q=ΔU=(2) ΔvapSm=ΔvapHm/T=(103/353)JΔS隔離0，過程不可逆。ΔA1=ΔU1TΔS1=TΔS1= W1=1573JΔG1=ΔH1TΔS1=TΔS1=1573J(2) 恒壓下體積加倍V1/T1=V2/T2=2V1/T2，則T2=2T1，ΔU2=nCV,m(T2T1)=n(3/2)RT1=(1273)J=3405JΔH2=nCp,m(T2T1)=n(5/2)RT1=(1273)J=5675J恒壓Q2=ΔH2=5675J，W2=ΔU2Q2=3405J5675J=2270JΔS2= nCV,mln(T2/T1)+nRln(V2/V1)=(CV,m+R)nln2=nCp,mln2=[(5/2)1ln2] JK1= JK1ΔA5=ΔU5[S1(T2T1)+T2ΔS5]=681J[100Jmol1，又其密度3513和2260kg20. 某實際氣體狀態方程式為pVm=RT+ap（式中a是常數）。（3）求環境的熵變。mol1)+( K1)＞0故此真空蒸發為不可逆過程。（1）W=0；Q=ΔU +W=ΔU=ΔHΔ(pV)=np外[V(g)V(l)]= np外V(g)= nnRT=(1mol)(30770J試寫出： Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA和ΔG的計算表示式。試求：（1）、p$下，石墨→金剛石的；（2）哪一種晶型較為穩定？（3）增加壓力能否使石墨轉變成金剛石，如有可能，需要加多大的壓力？解（1）C（石墨）→C（金剛石）。K1]=ΔG5=ΔH5(S1ΔT+T2ΔS5)=1135J[100JK1273K+2273KK1ΔA2=ΔU2(S1ΔT+T2ΔS2)= 3405J(100 J已知該氣體在273K、100kPa的摩爾熵Sm=100 Jmol1= Jmol1)( ) =36720JΔG=ΔHSΔT=5799J(1mol)(mol1。K1= J解在273K，101kPa時水轉變為冰是可逆相變。并用計算說明這一過程的可逆性。mol1= kJW=p[V(g)V(l)]=pV(g)=nRT=(1383)J=3184JΔU

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