【物理化学Ⅰ】(7)- 统计热力学.ppt

物理化学(Ⅰ)
(PHYSIVAL CHAMISTRY)

(7)
9、有人说,如果一个化学反应的ΔHm0与温度
无关,则ΔSm0也与温度无关,这种说法有
无道理?
34、因为在等温等压下进行的化学反应无论是否
可逆,其反应热均等于该反应的ΔH,所以
无论反应是否可逆ΔS=Q/T=ΔH/T,对吗?
58、试证明:
理想气体从同一状态出发,分别经绝热可
逆过程和绝热不可逆过程到达相同的压力,
则绝热可逆过程的功最大。
p1
p2
V
17、试判断下列过程的Q,W,ΔU,ΔH,ΔS,
ΔA,ΔG的值是正、是负、是零还是无法
确定?
(a) 100 0C,101325Pa下,水可逆蒸发成水蒸气。
(b) 100 0C,
压下的水蒸气。
(c) H2(g) 和O2(g)在绝热的刚性容器中发生下述
反应:
2H2 (g) + O2 (g) →2H2O(g)
(d) 室温下H2(g) 的节流膨胀过程(已知室温下
H2的μJ-T<0)
3. 例题:
1. 已知在一个绝热容器中充有H2(g)和Ar(g),中
间有一绝热壁隔开,其状态如图所示。现将
此绝热壁换成一可以自由移动的导热活塞,
待体系达到平衡后,求此过程的ΔH和ΔS.
1mol H2(g)
287K,101325Pa
1mol Ar(g)
303K,101325Pa
2. A和B为两个固体热源,温度分别为TA=400K,
TB=300K,热容分别为CA=25 J K-1,CB=30 J K-1,
由于固体的热膨胀系数很小,所以当温度变
化不大时可以忽略体积的变化。现将A、B同
置于一绝热容器中,
(1) 让A和B相接触不可逆传热至等温后,计算
终态温度 T2.
(2) 试计算,A和B在温度变为等温的可逆过程
中,最多能做多少功?
3. ***的微小玻璃泡放入一
个充有 35 0C,1013250Pa的 N2(g)的容积为
10dm3 绝热容器中。现将玻璃泡打碎,使***
全部气化为气体,试求:
(1) 最终达到的平衡温度,
(2) 以整个容器为系统,求此过程的ΔH和ΔS.
已知:***的正常沸点为 35 0C,***在35 0C
kJ mol-1,***(液)、***(气)
和N2(g) 的Cp,m分别为172、108
J K-1mol-1.
(4) 已知纯物质的平衡稳定条件为


请证明:任一纯物质经绝热可逆膨胀后压力
必然降低。
第四章统计热力学基础
Fundamentals of statistical thermodynamics
Statistical significance of entropy
例1. 理想气体自由膨胀
a b
c d
a b
c d
粒子在空间的分布及微观状态数
扩散前扩散后
左边 4 4 3 2 1 0
右边 0 0 1 2 3 4
微观状态数 1 1 4 6 4 1
结论: 系统熵的增加伴随着微观状态数的增加