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2017 年2月 19 日星期日湖北汽车工业学院材料工程系高分子材料教研室化学热力学基础物理化学****题课(二) 湖北汽车工业学院材料工程教研室李建 ********** ( 625960 ) lijian_0711@ 2017 年2月 19 日星期日湖北汽车工业学院材料工程系高分子材料教研室化学热力学基础?P 85 ? 1- 19 解 1 mol 理想气体由 25 ℃、 1 MPa 定温膨胀到 0 .1 MPa , 假定过程分别为①定温可逆膨胀; ②向真空膨胀。计算各过程的熵变。?(1) ?(2)向真空膨胀为不可逆过程, 因是定温, 且气体的始、终态与①的相同, 根据熵是状态函数, 其变化与过程无关, 得出该过程的熵变Δ S = 19 .14 J · K-1 。?= 1mol × · mol-1 · K- 1× ln10 ?= · K-1 12p S nRln p ? ? 2017 年2月 19 日星期日湖北汽车工业学院材料工程系高分子材料教研室化学热力学基础?P 85 ? 1- 20 解 2 mol 、27℃、20 dm 3理想气体, 在定温条件下膨胀到 dm 3 , 假定过程为①可逆膨胀; ②自由膨胀; ③对抗恒外压 1 .013 × 10 5 Pa 膨胀。计算各过程的 Q、W、ΔU、ΔΗ及ΔS。?(1)理想气体定温膨胀: ?(2)理想气体定温自由膨胀因为 U , H , S 都是状态函数, 由于变化的初态及终态与①相同, 故Δ U , Δ H , Δ S 的值同①。?自由膨胀 W = 0 , 而 Q = Δ U - W = 0 ⊿ U= ⊿ H=0 ?= 2mol × · mol-1 · K- 1× = 15J · K-1 21V S nRln V ? ??= -2mol × · mol-1 · K- 1× 300K × = - 21 - V W nRTln V ??= Q U W W ????? 2017 年2月 19 日星期日湖北汽车工业学院材料工程系高分子材料教研室化学热力学基础?P 85 ? 1- 20 解 2 mol 、27℃、20 dm 3理想气体, 在定温条件下膨胀到 dm 3 , 假定过程为①可逆膨胀; ②自由膨胀; ③对抗恒外压 1 .013 × 10 5 Pa 膨胀。计算各过程的 Q、W、ΔU、ΔΗ及ΔS。?(1)理想气体定温膨胀: ?(3)Δ U , Δ H , Δ S 的值同①。⊿ U= ⊿ H=0 ?= 2mol × · mol-1 · K- 1× = 15J · K-1 21V S nRln V ? ??= - × 105Pa ×( -20 ) × 10-3m3 = - 2 1 ( ) su W p V V ? ? ??= Q U W W ????? 2017 年2月 19 日星期日湖北汽车工业学院材料工程系高分子材料教研室化学热力学基础?P 85 ? 1- 21 解 5 mol 某理想气体( C p, m = 29 .10 J ·K -1· mol -1 ) , 由始态( 400 K,200 kPa ) 分别经下列不同过程变到该过程所指定的终态。试分别计算各过程的 Q、W、ΔH及ΔS。①定容加热到 600 K ; ②定压冷却到 300 K ; ③对抗恒外压 100 kPa , 绝热膨胀到 100 kPa ; ④绝热可逆膨胀到 100 kPa 。?(1) T1=400K , p1=200KPa , T2=600K ?定容过程: W=0 21 2 1 , , ( )( ) T V V m p m T Q U nC dT n C R T T ??? ?????= 5mol ×( - )J· mol-1 · K-1 ?×( 600-400 ) K= 21, T p m T H nC dT ? ???= 5mol × · mol-1 · K-1 × ( 600-400 ) K= 21 , ln V m T S nC T ? ??= · K-1 2017 年2月 19 日星期日湖北汽车工业学院材料工程系高分子材料教研室化学热力学基础?P 85 ? 1- 21 解 5 mol 某理想气体(