第三章第二定律習(xí)題及解答-全文預(yù)覽
【正文】 ΔU、ΔH、ΔS、ΔA和ΔG的計算表示式。， 欲使＜0，解上式得p2＞109Pa。試求：（1）、p$下，石墨→金剛石的；（2）哪一種晶型較為穩(wěn)定？（3）增加壓力能否使石墨轉(zhuǎn)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） 。K1K1]=ΔG5=ΔH5(S1ΔT+T2ΔS5)=1135J[100JK1( K 273K)]=5786JΔG4=ΔH4(S1ΔT+T2ΔS4)= 1374J [100 JK1273K+2273KK1)=(3) 恒容W3=0，壓力加倍，溫度也加倍。K1ΔA2=ΔU2(S1ΔT+T2ΔS2)= 3405J(100 J解 (1) 理想氣體恒溫ΔU1=ΔH1=0W1=Q1=nRTln(p1/p2)=[1273ln(1/2)]J=1573JΔS1= nRln(p1/ p2)= [1ln(1/2)]=已知該氣體在273K、100kPa的摩爾熵Sm=100 J= Jmol1= Jmol1，設(shè)氣體為理想氣體。mol1)( ) =36720JΔG=ΔHSΔT=5799J(1mol)(mol1)() =4142JΔU=W=4142JΔH== nCp,m(T2T1) =(1mol)(mol1。K1 ΔSiso0，過程不可逆。K1= JK1 ΔS(Tf)= ΔH(Tf)/ Tf=解 在273K，101kPa時水轉(zhuǎn)變?yōu)楸强赡嫦嘧?。K1并用計算說明這一過程的可逆性。mol1)()ln = 8590J 9. 實驗室中有一個大恒溫槽的溫度為400K，室溫為300K。mol1= kJW=p[V(g)V(l)]=pV(g)=nRT=(1383)J=3184JΔU= Q+ W=() kJ=ΔS=ΔH/T= 103J/383K=mol1，ΔvapHm=362kJ7. 有1mol甲苯CH3C6H5(l)在其沸點383K時蒸發(fā)為氣體，計算該過程的Q，W，ΔU，ΔH，ΔS，ΔA和ΔG。(2) 真空膨脹: ΔU2=ΔH2=0，ΔS2= 6．有2mol 理想氣體，從始態(tài)300K，20dm3，經(jīng)下列不同過程等溫膨脹至50 dm3，計算各過程的Q，W，ΔU，ΔH和ΔS。kg1)ΔS2==() (kg1。K1。K1K1=如圖所示，此可逆循環(huán)的結(jié)果是可以制成從單一熱源吸熱并全部做功的熱機，這是違反熱力學(xué)第二定律的，是不可能實現(xiàn)的，所以這個假設(shè)也是錯誤的，即一條等溫線與一條絕熱線只能有一個交點而不能有兩個交點。證明：使用反證法。(2) 在pV圖上，一條等溫線與一條絕熱線只能有一個交點而不能有兩個交點。(2) 假設(shè)一條等溫線與一條絕熱線有兩個交點是成立的，則這條等溫線與這條絕熱線也構(gòu)成一個可逆循環(huán)。理想氣體真空膨脹過程：Q2=W2=ΔU2=ΔH2=0ΔS2=nRln(p1/p2)= [5ln(400/200)] J解 ΔS=nR+n(CV,m+R)=（5mol）(mol1)= J K1 K1K1。K1
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