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1、. 卡诺热机在T1=0K的高温热源和T2=00的低温热源间工作。求:（1)热机效率h;（)当向低温热源放热-Q2100J时,系统从高温热源吸热Q1及对环境所作的功-。3. 已知水的比定压热容cp4.184 Jg-1-1。今有 k,0的水经下述三种不同过程加热成10的水，求各过程的DSs，Damb，及DSis。(1）系统与100热源接触;（2)系统先与5热源接触至热平衡,再与0热源接触;（）系统先后与40,70的热源接触至热平衡,再与100热源接触。解:（1）（2) (3）系统的始终态与(1)、(2)相似,因此熵变与（1)、(2）相似,3.112ml双原子抱负气体从始态30 K, dm3,先恒容
2、加热至400 ,再恒压加热使体积增大到 100 m3 。求整个过程的，W,DU，DH，D。 解：2 ,1T1=300KV1 =0 dm3，2l，T2400 KP2,V2 = V12m,T3P3=P2，V2系统终态压力系统终态温度双原子抱负气体CV,2., Cp，=C,m+R=3.5R 3.12 2ol某双原子抱负气体的(29)=25.1mol-1K-1。从298K，10kPa的始态,沿p常数的途径可逆压缩到00kPa的终态,求整个过程的Q，,DU，DH,DS和D。4 3mol双原子抱负气体从始态10kPa，75d3,先恒温可逆压缩使体积缩小至0d,再恒压加热至10dm3,求整个过程的Q，W,D
3、U,DH及DS。 3.15 ol单原子抱负气体从始态00 K,50 ka,先绝热可逆压缩至10 kPa，再恒压冷却使体积缩小至85 dm3，求整个过程的Q,，D,DH及DS。解：5 ol，00 50 kPa，V15 ol，2100 kP,V5 ml，3100，85 dm3单原子抱负气体CV,m.R， C,=CV,m+R=.R,绝热过程方程式:,有：系统终态温度 , ， 3.1始态300 K,1 M的单原子抱负气体2 mol，对抗0.2 MPa的恒定外压绝热不可逆膨胀至平衡态。求过程的W，D,DH及DS。3.21 绝热恒容容器中有一绝热耐压隔板,隔板一侧为2 ol的200 K ，50dm3的单原
4、子抱负气体A,另一侧为3 mo的40 K,100d3的双原子抱负气体B。今将容器中的绝热隔板撤去，气体A与气体B混合达到平衡态。求过程的DS。解：设系统达到平衡时温度为T。将容器中的气体作为系统，由于绝热，Q=0,环境不对系统作功,W0，因此DU=0。则平衡时温度 其中，单原子抱负气体C，m（A）=1R,双原子抱负气体，(）=.5R则有 3.3 甲醇(C3OH)在101325ka下的沸点（正常沸点）为64.65,在此条件下的摩尔蒸发焓。求上述温度、压力条件下,1kg液态甲醇所有成为甲醇蒸汽时的Q，,W，DU，DH及DS。3.24 25K，11.35k下,1mol过饱和水蒸气变为同温同压下的液态
5、水,求此过程的DS及D。并判断此过程能否自动进行?已知298.5K时水的饱和蒸气压为.66k,质量蒸发焓为217Jg-1。2常压下冰的熔点为0,比熔化焓Dfuh=33 Jg1。水和冰的比定压热容分别为(HO，)414Jg-K1及c(HO,s)000 Jg1K-1。系统的始态为一绝热容器中的1 k，2的水及5kg，10的冰。求系统达到平衡态后，过程的DS。解:这是一种绝热恒压过程。1kg,5的水降温到,放出的热量为：Q (水） (水） cp (水) (25-） =104.1425= kJ0.kg，1的冰升温到，吸取的热量为:Q (冰） m (冰） cp(冰） 0-(-10)502.010= 10
6、.0 kJ若冰所有融化所需热为：Qfu （冰） =m (冰）Dush = 033 = 166.5 kJ由于Q (冰)Q (水） (冰)+Q fus（冰)，即1 kg,25的水降温到0,放出的热量足以使0.5 ,-10的冰升温到0,但不也许将0.5 kg冰所有融化,因此终态时是冰水混合物，终态温度T = 0（27315 K）。设有 g冰融化，则(水) cp (水） (250) = m (冰) cp (冰) 0（-10)xDfush 10004.184 = 50020010333.3x =83 328将装有0.1 mol乙醚 (C25)2O(l)的小玻璃瓶放入容积为 m3的恒容密闭的真空容器中,并
7、在3.51 的恒温槽中恒温。3.51为在01.25 kPa下乙醚的沸点。已知在此条件下乙醚的摩尔蒸发焓DaHm = 25.04kol-1。今将小玻璃瓶打破,乙醚蒸发至平衡态。求：(1）乙醚蒸气的压力;(2)过程的Q，D,DH及DS。解:(1)假定0.1 ml乙醚所有蒸发成蒸气,则乙醚蒸气压（3.5时乙醚的饱和蒸气压),表白假定0.1 ol乙醚所有蒸发成蒸气是对的的。（2）题设过程是一种恒容蒸发过程 题中所给过程是向真空容器的不可逆蒸发过程，在恒温35.51条件下,设计可逆过程:0.1ol乙醚 （l)101.325 kP01ol乙醚 (g）101.32 kPa0.1ol乙醚 (g）2.62ka3
8、29 已知苯（C66）在13 kPa下于. 沸腾，DpHm = 3.878 kJmo-。液体苯的定压摩尔热容C,m =14.7JmlK-1。今将40.53 ka,80.1的苯蒸气1 m,先恒温可逆压缩至01325 ka，并凝结成液态苯,再在恒压下将其冷却至60。求整个过程的Q，W，DU,DH及DS。1mol , 苯 (g)80.140.53 kPa1mol, 苯 (g)80.1101.325 kPa1mol, 苯 (l)80.1101.325 kPa1mol, 苯 (l)60101.325 kPa解:如图所示：(）恒温可逆压缩过程，设苯蒸气为抱负气体,则T1=273.1+.1=353.5 ,T
9、22735+60=333.1 （2)恒温恒压可逆相变过程，, （)恒压冷却过程,整个过程 33 已知5时液态水的原则摩尔生成吉布斯函数(H2O,)-37.129 kJmol1,水在2时的饱和蒸气压=3166kP。求25 时水蒸气的原则摩尔生成吉布斯函数。3.6 已知水的沸点为1,其比蒸发焓Dvaph = 2257. kJk1。已知液态水和水蒸气在101范畴内的平均比定压热容分别为= 4.24 Jkg-1K及= 2.03kJkg-1K-1。今有10.32 ka下120 的1 g的过热水变成同样温度、压力下的水蒸气。设计可逆途径,并按可逆途径分别求过程的DS及DG。解：设计可逆过程:1 kg H2
10、O (l) 373.15 K, 101.325 kPa1 kg H2O (g) 373.15 K, 101.325 kPa1 kg H2O (l) 393.15 K, 101.325 kPa1 kg H2O (g) 393.15 K, 101.325 kPa 过程(1)是H2O (l)的恒压降温过程过程（2)是水的恒温恒压可逆相变过程过程（3)是H(g)的恒压升温过程3.7已知在100 kP下水的凝固点为0 ，在-5 ，过冷水的比凝固焓= -3224 Jg-1,过冷水和冰的饱和蒸气压分别为（HO，l） =0.422 Pa和(H2O，s）= 0.4 kPa。今在00 kPa下,有51 k的过冷水
11、变为同样温度、压力下的冰，设计可逆途径，分别按可逆途径计算过程的DS及DG。解:设计可逆过程:1 kg H2O (g) 268.15 K, 0.414 kPa1 kg H2O (g) 268.15 K, 0.422 kPa1 kg H2O (l) 268.15 K, 0.422 kPa1 kg H2O (l) 268.15 K, 100 kPa1 kg H2O (s) 268.15 K, 0.414 kPa1 kg H2O (s) 268.15 K, 100 kPa过程（1)（5）分别是（H2，l）、(H2O,s)的恒压变温过程,忽视压力对凝聚态DG的影响，则。过程(2）(）分别是2681 K
12、是水的蒸发及凝华过程,均为可逆相变，则。过程（3）是水蒸气的恒温变压过程 1 kg-5水的凝固焓为：33 已知在-5 ，水和冰的密度分别为(HO，）= 999.2kgm和(H2O,s) 916.7km-3。在-5 ，水和冰的相平衡压力为59.8 M。今有-的1 kg水在100 Pa下凝固成同样温度压力下的冰，求过程的D。假设水和冰的密度不随压力变化。解：设计可逆过程:1 kg H2O (l) 268.15 K, 59.8 MPa1 kg H2O (s) 268.15 K, 59.8 MPa1 kg H2O (l) 268.15 K, 100 kPa1 kg H2O (s) 268.15 K, 100 kPa kg水的体积 1kg冰的体积 3.4 化学反映如下：CH(g) + (g) = 2CO(g） + 2H2()(1）运用附录中各物质的，数据，计算上述反映在25的,;(）运用附录中各物质的数据,计算上述反映在25的;(3）5,若始态H4(g)和CO()的分压均为150kPa，末态C(）和H2（） 的分压均为50Pa，求反映的DS,DrG。
