tckaaa熱力學第二定律(參考版)
2025-07-27 15:21本頁面
【正文】 已知 25℃ ， 電解反應 H2O(l)?H2(g)+1/2O2(g)的 ?rGmy = kJ?mol1, 求該反應的 ?rSm ?H=?U+ ?pV =?U+ p?V ， ?U=Q +WV +W’ =Q ? p?V + W’ 所以 ?H = Q +W’ = [ ? 139 + W’ ]kJ, 概念 3 4 1 2 5 6 7 8 9 10 11 12 50 電解時反應 : 2H++2e = H2(g) 2OH – 2e = 1/2O2(g) + H2O 所以電解 1mol水需要 2mol電子， 1mol電子 電量 =96500庫侖 =1法拉第 W’ = 電量 ?電壓 = 2FE= kJ ?H = Q +W’= ?139+ = kJ ?G = kJ ?S =(?H ? ?G) /T = J ?K1 。 基爾霍夫公式不定積分： ? ????? T p dTCKHTH 373)3 7 3()()373( 3 ???? T 3 ???概念 3 4 1 2 5 6 7 8 9 10 11 12 45 dTT HKGKG ? ?????? 3 3 33 7 3 2373)373(333)333(dTT TKG ? ????? 333373 23 333)333( 1333 3 ???????? ???JKG 44 54)333( ??應用 GibbsHelmholtz公式 : 概念 3 4 1 2 5 6 7 8 9 10 11 12 46 氣 , p, 60?C 水 , p, 60?C 氣 , py , 60?C 水 , py , 60?C JpG 4 4 5 4)( ?? ?0)( ?? pG??? V dpG T)(0)( ?? TGppRTdpgVJ pp m??ln)(4454 ?? ?p= JppRTpG 4454ln)( ??? ??dpgVdpVpGpG pp mpp m)()()( ?? ?????????或 概念 3 4 1 2 5 6 7 8 9 10 11 12 47 100?C ， py 時： ?G =0， ?H=1??vapHmy (373K)= kJ ?S = ?H /T= J?K1 ? ????? 333373)373()333( dTCKHKH p60?C， py 時： ? ????? 363373)3 7 3()3 3 3( dTTCKSKS pJSTHKG 4 47 8)3 33( ??????? ??? KJ60?C， p時： ?G(p) =0， dpgVdpVpGpG pp mpp m )()()( ?? ?????????方法二：也可用定積分和定義式 概念 3 4 1 2 5 6 7 8 9 10 11 12 48 ? ????? T p dTTCKSTS 373 )/()3 7 3()( ??dTSKGTGTG TT? ???????? 21)333()()( 12dTTKG ? ???? 333373 ) 5 5()3 3 3(? ? ???? 333373 333373 )ln( 5 5 TTTddTJ4 4 5 2?方法三： 概念 3 4 1 2 5 6 7 8 9 10 11 12 49 解： 電解反應 : H2O(l)?H2(g)+1/2O2(g) 反應的 ?rSm可從 ?rGm = ?rHm ? T?rSm求得， 反應的 ?rGm= kJ?mol1 。取 1mol水為系統(tǒng) 0)37 3( ?? KG?)333( ?? KG0)( ?? pG例 11. 求 60?C時水的飽和蒸氣壓 (水蒸氣可看作理想氣體 )。 0??? pdVT dSdU解： 絕熱自由膨脹： ?U=0 例 8. 1mol 某氣體從 Vm,1 經 絕熱自由膨脹 過程到Vm,2 , 求 ?S。求此過程的 Q, W, ?U, ?H, ?S, ?A, ?G 解： 373K, py 373K, py 概念 3 4 1 2 5 6 7 8 9 10 11 12 30 , 373K, 4V (g), py (g), py ,3V ,373K,V , py ,V?0 ,373K,V 氣化 ( )T, p混合 先求可逆相變的 Q, W, ?U, ?H, ?S, ?A, ?G, 其中 ?vapG =0, 再求混合過程的 ?S, ?A, ?G, 其中?mixU=0, ?mixH=0 始態(tài) ? 終態(tài) 概念 3 4 1 2 5 6 7 8 9 10 11 12 31 Qp = ?vapH = n?vapHmy = ?= kJ W = py ?V =nRT = kJ ?vapU =Q +W = kJ ?vapS = ?H /T = J?K1 (?vapA)T = Wr= – nRT= – kJ ?vapG = 0 當 H2O(l)?H2O(g)時，體積增大，做體積功： 概念 3 4 1 2 5 6 7 8 9 10 11 12 32 ?mixA = ?mixG = – T?mixS = – kJ iimi x VVRnOHSNSS ln)()(22 ???????? ? 134 1 ????? KJ)()()()( 2222 OHNOHNm i x V d pV d pGGG ????????????????? ?????BBABABAAm i x VVVnVVVnRS lnln)()( 22 OHNm i x pdVpdVA ???????然后 定溫定壓 下水蒸氣與氮氣混合，但理想氣體混合時無熱效應，即 ?mixU=?mixH=0。 已知 ?vapHmy (373K)= kJ?mol1 。 整個系統(tǒng)恒溫恒壓 (373K, py )。 已知 1mol過冷液態(tài)苯在 ? 5℃ 凝固時 ?Sm = ? J ?K1 ?mol1, 設氣體為理想氣體，求該凝固過程的
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1