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1、例例1. 300K1. 300K时，将时，将1mol1mol理想气体从理想气体从1000kPa (1)1000kPa (1)等温可逆膨胀，等温可逆膨胀， (2)(2)真真空膨胀，至终态空膨胀，至终态100kPa100kPa。分别求。分别求QQ，WW，U U， GG， A A和和 S S。(1)(1)理想气体的等温可逆膨胀过程理想气体的等温可逆膨胀过程解：解：(2)(2)这两个变化的这两个变化的始终态相同始终态相同，所以，所以状态函数的状态函数的 变量也相同变量也相同，即即 U U， G G， A A和和 S S与与(1)(1)中相中相 同同。因为是真空膨胀，所以。因为是真空膨胀，所以W=0W=
2、0，根据热力学第，根据热力学第 一定律，一定律，这是一个等温不可逆过程，这是一个等温不可逆过程， G G和和 A A的值不能的值不能 直接有功来计算，直接有功来计算， S S的值也不等于该实际过的值也不等于该实际过 程的热温熵，要设计如程的热温熵，要设计如(1)(1)所示的可逆过程才能所示的可逆过程才能 计算计算。例例2. 2. 在标准压力在标准压力100kPa100kPa和和373K373K下，下， 把把1.0molH1.0molH2 2O(g)O(g)可逆压缩为液体可逆压缩为液体，计，计算该过程的算该过程的QQ，WW，U U， GG， A A和和 S S。已知该条件下水的。已知该条件下水的
3、蒸发热为蒸发热为2258kJ/mol2258kJ/mol。已知。已知M (HM (H2 2O)=18.0g/molO)=18.0g/mol，水蒸汽可视为理想气体。，水蒸汽可视为理想气体。解：解：例例3. 3. 计算计算1.0mol H1.0mol H2 2O(O(l l, 298K, , 298K, 101.325kPa)101.325kPa)变为变为HH2 2O(O(g g, 298K, , 298K, 101.325kPa)101.325kPa)过程的过程的 GG，并判断此过程，并判断此过程能否自发进行，已知能否自发进行，已知HH2 2O(l)O(l)在在298K298K时时的饱和蒸汽压为
4、的饱和蒸汽压为3168Pa3168Pa。几个热力学函数之间关系的图示式几个热力学函数之间关系的图示式热力学判据比较热力学判据比较判据熵判据亥姆霍兹自 由能判据吉布斯自由 能判据 系统隔离系统封闭系统封闭系统过程任何过程等容等温 W=0等容等压 W=0 自发方向 dS0dA0dG0平衡态dS=0dA=0dG=0 了解了解自发变化的共同特征自发变化的共同特征，明确，明确热力学第二定律的热力学第二定律的 意义意义。 了解热力学第二定律与了解热力学第二定律与卡诺定理卡诺定理的联系。理解的联系。理解克劳修克劳修 斯不等式斯不等式的重要性。的重要性。注意在导出熵函数的过程中，公注意在导出熵函数的过程中，公
5、 式推导的逻辑推理式推导的逻辑推理。 熟记熟记热力学函数热力学函数S S的含义及的含义及A, GA, G的定义的定义，了解其，了解其物理意物理意 义义。 能熟练的计算一些简单过程中的能熟练的计算一些简单过程中的 HH， G G， A A 和和 S S，学会如何设计可逆过程。，学会如何设计可逆过程。 了解了解熵的统计意义熵的统计意义。 了解了解热力学第三定律的内容热力学第三定律的内容，知道，知道规定熵值的意义，规定熵值的意义， 计算及其应用计算及其应用。例例4. 2.0mol4. 2.0mol的理想气体，其摩尔等压热容的理想气体，其摩尔等压热容C Cp,mp,m=3.5R, =3.5R, 由由3
6、00K, 202kPa300K, 202kPa的始态经下列过程达的始态经下列过程达 到体积为始态到体积为始态2 2倍的终态倍的终态: :(1) (1)绝热可逆膨胀，设其终态压力为绝热可逆膨胀，设其终态压力为p p2 2； (2)(2)绝热反抗与末态压力绝热反抗与末态压力p p2 2 相等的等外压膨胀至相等的等外压膨胀至 终态，即终态，即p pe e= = p p2 2 。分别计算上述两过程的。分别计算上述两过程的Q Q，WW ，U U，HH和和 S S。例例6. 6. 计算计算10mol H10mol H2 2O(l, 373K, 101.325kPa)O(l, 373K, 101.325kP
7、a)蒸发过蒸发过 程的熵变和隔离系统的熵变。若保持压力不变程的熵变和隔离系统的熵变。若保持压力不变 ，在，在300K300K时将水全部蒸发为同温同压的蒸汽，时将水全部蒸发为同温同压的蒸汽， 过程的熵变和隔离系统的熵变，并判断此过程过程的熵变和隔离系统的熵变，并判断此过程 能否自发进行。已知能否自发进行。已知HH2 2O(l)O(l) 的蒸发焓为的蒸发焓为40.68kJ40.68kJ 。水和水蒸气的等压摩尔热容分别为。水和水蒸气的等压摩尔热容分别为 75.3J/mol/K75.3J/mol/K和和33.6J/mol/K33.6J/mol/K(1). (1). 真实气体在下列那种情况下可被视为理想
8、气体真实气体在下列那种情况下可被视为理想气体 A.A. 高温，低压高温，低压 B. B. 高温，高压高温，高压 C. C. 低温，低压低温，低压 D. D. 低温，高压低温，高压(2). (2). 封闭系统，从始态封闭系统，从始态1 1到末态到末态2 2有两种途径有两种途径 A.A. B. B. C. D. C. D. (3). (3). 关于自发过程，下列叙述关于自发过程，下列叙述错误错误的是的是 A.A. 自发过程必然是不可逆过程自发过程必然是不可逆过程 B. B. 不可逆过程不全都是自发过程不可逆过程不全都是自发过程 C. C. 凡是自发过程都可以对外做功凡是自发过程都可以对外做功 D.
9、 D. 凡自发过程不要消耗外功凡自发过程不要消耗外功(4).封闭系统，从始态1到末态2，正确的是 A. B. C. D. (5).(5).某一化学反应，某一化学反应， ，则反应的，则反应的 A. A. HH和和 S S不随温度而改变，而不随温度而改变，而 GG随温度而变随温度而变 B. B. HH， S S， GG都不随温度而改变都不随温度而改变 C. C. HH不随温度而改变，而不随温度而改变，而 S S， GG随温度而变随温度而变 D. D. HH ， S S， GG随温度而改变随温度而改变(6). 2A+B=C(6). 2A+B=C，A A的物质的量由的物质的量由4mol4mol变为变为
10、2mol, 2mol, 则反则反 应进度为应进度为 A. -1molA. -1mol B.B. -2mol-2mol C. 2molC. 2mol D. 1molD. 1mol(7). (7). 设卡诺热机的高温热源设卡诺热机的高温热源T T1 1=750K=750K，低温热源为，低温热源为T T2 2=300K=300K，当从高温热源吸热，当从高温热源吸热QQ1 1=250kJ=250kJ时，时，系统对系统对 环境做的功环境做的功 A. A. 150150kJkJ B. B. 100100kJkJ C. -C. -150150kJkJ D.D. - -100100kJkJ (8). (8). 以下叙述中以下叙述中不正确不正确的的 A. A. 体系的不同状态可具有相同的体积体系的不同状态可具有相同的体积 B.B. 状态改变，体系的所有状态函数都改变状态改变，体系的所有状态函数都改变 C. C. 状态函数改变后，状态一定改变状态函数改变后，状态一定改变 D. D. 状态固定后，状态函数都固定，反之亦然状态固定后，状态函数都固定，反之亦然
