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1、2-10 相变化中热力学函数的变化,1.可逆相变化,1.可逆相变化,特点：平衡线上，恒温恒压,1.可逆相变化,1.可逆相变化,请看P，恒温恒压可逆变化,2.不可逆相变化,U、H、S、A、G，,Q、W,设计可逆过程计算,按实际过程计算,例1：在一密闭真空容器内放置一小玻璃泡，内封有1.802g的液态水，整个容器置于105oC的恒温箱中，设法将玻璃泡击碎后，在容器内产生105oC,0.05MPa的水蒸气。计算Q,W,DU, DH, DS, DA, DG,并判断其可逆性。 已知水在正常沸点下的蒸发热为 ，在100 105oC范围内， ，水蒸气可作为理想气体，液态水的体积可略。,已知水在正常沸点下的蒸
2、发热为 ，在100 105oC范围内， ， ，水蒸气可作为理想气体，液态水的体积可略。,例1：在一密闭真空容器内放置一小玻璃泡，内封有1.802g的液态水，整个容器置于105oC的恒温箱中，设法将玻璃泡击碎后，在容器内产生105oC,0.05MPa的水蒸气。计算Q,W,DU, DH, DS, DA, DG,并判断其可逆性。,解：,(1)压力的微小改变，对液体性质影响可略，,解：,(2),例1：在一密闭真空容器内放置一小玻璃泡，内封有1.802g的液态水，整个容器置于105oC的恒温箱中，设法将玻璃泡击碎后，在容器内产生105oC,0.05MPa的水蒸气。计算Q,W,DU, DH, DS, DA
3、, DG,并判断其可逆性。,已知水在正常沸点下的蒸发热为 ，在100 105oC范围内， ， ，水蒸气可作为理想气体，液态水的体积可略。,解：,(3),例1：在一密闭真空容器内放置一小玻璃泡，内封有1.802g的液态水，整个容器置于105oC的恒温箱中，设法将玻璃泡击碎后，在容器内产生105oC,0.05MPa的水蒸气。计算Q,W,DU, DH, DS, DA, DG,并判断其可逆性。,已知水在正常沸点下的蒸发热为 ，在100 105oC范围内， ， ，水蒸气可作为理想气体，液态水的体积可略。,可逆相变,解：,(4),例1：在一密闭真空容器内放置一小玻璃泡，内封有1.802g的液态水，整个容器
4、置于105oC的恒温箱中，设法将玻璃泡击碎后，在容器内产生105oC,0.05MPa的水蒸气。计算Q,W,DU, DH, DS, DA, DG,并判断其可逆性。,已知水在正常沸点下的蒸发热为 ，在100 105oC范围内， ， ，水蒸气可作为理想气体，液态水的体积可略。,理想气体,解：,例1：在一密闭真空容器内放置一小玻璃泡，内封有1.802g的液态水，整个容器置于105oC的恒温箱中，设法将玻璃泡击碎后，在容器内产生105oC,0.05MPa的水蒸气。计算Q,W,DU, DH, DS, DA, DG,并判断其可逆性。,已知水在正常沸点下的蒸发热为 ，在100 105oC范围内， ， ，水蒸气
5、可作为理想气体，液态水的体积可略。,解：,例1：在一密闭真空容器内放置一小玻璃泡，内封有1.802g的液态水，整个容器置于105oC的恒温箱中，设法将玻璃泡击碎后，在容器内产生105oC,0.05MPa的水蒸气。计算Q,W,DU, DH, DS, DA, DG,并判断其可逆性。,已知水在正常沸点下的蒸发热为 ，在100 105oC范围内， ， ，水蒸气可作为理想气体，液态水的体积可略。,解：,这是一个不可逆过程,例1：在一密闭真空容器内放置一小玻璃泡，内封有1.802g的液态水，整个容器置于105oC的恒温箱中，设法将玻璃泡击碎后，在容器内产生105oC,0.05MPa的水蒸气。计算Q,W,D
6、U, DH, DS, DA, DG,并判断其可逆性。,已知水在正常沸点下的蒸发热为 ，在100 105oC范围内， ， ，水蒸气可作为理想气体，液态水的体积可略。,恒温恒容判据,例2：在-10oC,101325Pa下，1mol过冷的H2O(l)恒温凝结为冰，计算Q,W,DU, DH, DS, DA, DG,并判断过程的可逆性。已知1g水在0oC结冰时放热333.4J，在-10oC结冰时放热312.3J，水和冰的平均比热容分别为4.184J.K-1.g-1和2.067J.K-1.g-1，平均密度分别为1.000g.cm-3和0.917g.cm-3。,解：,例2：在-10oC,101325Pa下，
7、1mol过冷的H2O(l)恒温凝结为冰，计算Q,W,DU, DH, DS, DA, DG,并判断过程的可逆性。已知1g水在0oC结冰时放热333.4J，在-10oC结冰时放热312.3J，水和冰的平均比热容分别为4.184J.K-1.g-1和2.067J.K-1.g-1，平均密度分别为1.000g.cm-3和0.917g.cm-3。,解：,例2：在-10oC,101325Pa下，1mol过冷的H2O(l)恒温凝结为冰，计算Q,W,DU, DH, DS, DA, DG,并判断过程的可逆性。已知1g水在0oC结冰时放热333.4J，在-10oC结冰时放热312.3J，水和冰的平均比热容分别为4.1
8、84J.K-1.g-1和2.067J.K-1.g-1，平均密度分别为1.000g.cm-3和0.917g.cm-3。,解：,例2：在-10oC,101325Pa下，1mol过冷的H2O(l)恒温凝结为冰，计算Q,W,DU, DH, DS, DA, DG,并判断过程的可逆性。已知1g水在0oC结冰时放热333.4J，在-10oC结冰时放热312.3J，水和冰的平均比热容分别为4.184J.K-1.g-1和2.067J.K-1.g-1，平均密度分别为1.000g.cm-3和0.917g.cm-3。,解：,这是一个不可逆过程,例2：在-10oC,101325Pa下，1mol过冷的H2O(l)恒温凝结
9、为冰，计算Q,W,DU, DH, DS, DA, DG,并判断过程的可逆性。已知1g水在0oC结冰时放热333.4J，在-10oC结冰时放热312.3J，水和冰的平均比热容分别为4.184J.K-1.g-1和2.067J.K-1.g-1，平均密度分别为1.000g.cm-3和0.917g.cm-3。,例3：在-10oC,101325Pa下，1mol过冷的H2O(l)恒温凝结为冰，计算DS, DA, DG,并判断过程的可逆性。已知-10oC过冷水和冰的饱和蒸气压分别为p*(l)=285.7Pa，p*(s)=260.0Pa，-10oC结冰时放热312.3J.g-1。,解：,压力的微小改变，对液体性
10、质影响可略，,恒温恒压可逆过程 ,例3：在-10oC,101325Pa下，1mol过冷的H2O(l)恒温凝结为冰，计算DS, DA, DG,并判断过程的可逆性。已知-10oC过冷水和冰的饱和蒸气压分别为p*(l)=285.7Pa，p*(s)=260.0Pa，-10oC结冰时放热312.3J.g-1。,解：,恒温恒压可逆过程 ,例3：在-10oC,101325Pa下，1mol过冷的H2O(l)恒温凝结为冰，计算DS, DA, DG,并判断过程的可逆性。已知-10oC过冷水和冰的饱和蒸气压分别为p*(l)=285.7Pa，p*(s)=260.0Pa，-10oC结冰时放热312.3J.g-1。,解：
11、,压力的微小改变，对固体性质影响可略，,例3：在-10oC,101325Pa下，1mol过冷的H2O(l)恒温凝结为冰，计算DS, DA, DG,并判断过程的可逆性。已知-10oC过冷水和冰的饱和蒸气压分别为p*(l)=285.7Pa，p*(s)=260.0Pa，-10oC结冰时放热312.3J.g-1。,解：,例3：在-10oC,101325Pa下，1mol过冷的H2O(l)恒温凝结为冰，计算DS, DA, DG,并判断过程的可逆性。已知-10oC过冷水和冰的饱和蒸气压分别为p*(l)=285.7Pa，p*(s)=260.0Pa，-10oC结冰时放热312.3J.g-1。,解：,这是一个不可
12、逆过程,例3：在-10oC,101325Pa下，1mol过冷的H2O(l)恒温凝结为冰，计算DS, DA, DG,并判断过程的可逆性。已知-10oC过冷水和冰的饱和蒸气压分别为p*(l)=285.7Pa，p*(s)=260.0Pa，-10oC结冰时放热312.3J.g-1。,例4：在-10oC,101325Pa下，1mol过冷的H2O(l)恒温凝结为冰，计算DA, DG,并判断过程的可逆性。已知114.0MPa时水的凝固点为-10oC ，水和冰的平均密度分别为1.000g.cm-3和0.917g.cm-3 ，可假设不随压力而变。,解：,恒温恒压可逆过程 ,例4：在-10oC,101325Pa下
13、，1mol过冷的H2O(l)恒温凝结为冰，计算DA, DG,并判断过程的可逆性。已知114.0MPa时水的凝固点为-10oC ，水和冰的平均密度分别为1.000g.cm-3和0.917g.cm-3 ，可假设不随压力而变。,解：,这是一个不可逆过程,例4：在-10oC,101325Pa下，1mol过冷的H2O(l)恒温凝结为冰，计算DA, DG,并判断过程的可逆性。已知114.0MPa时水的凝固点为-10oC ，水和冰的平均密度分别为1.000g.cm-3和0.917g.cm-3 ，可假设不随压力而变。,如何判断过程是否可逆相变化？ （1）是否恒温恒压过程 （2）是否初、终态在平衡线上,例：20oC时水的饱和蒸气压为2338Pa ，现有下列过程：,试填、=、=、=、=、=、=、=、：,解：,方法二 ：,100dm3、50662.5 Pa的NH3(g)，在正常沸点（-33.4）下恒温可逆压缩至10dm3 。试求总的Q、W、DU、DH、DS、DA、DG。设NH3(g)服从理想气体状态方程， NH3(l)的体积略去不计。在正常沸点下NH3(l)的蒸发热为1.368kJ.g-1，摩尔质量为17.02g.mol-1。,
