热力学第二定律与熵变计算

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47 Questions

苯的沸点为80.1°C时,1mol苯从液态转化为气态,ΔA的值为?

-2.94 kJ

在过程C6H6(l, py) → C6H6(g, 0.9py)中,ΔG的值为?

-348 J

在过程C6H6(l, py) → C6H6(g, 1.1py)中,ΔA的值为?

-2.70 kJ

对于过程C6H6(l, py) → C6H6(g, 0.9py),是否可能?

不可逆过程

在-5°C时,过冷液态苯的蒸气压为多少Pa?

2632 Pa

对于苯的凝固过程,ΔSm的值为?

-35.65 J·K-1·mol-1

在 diseñ等温变压可逆过程中,ΔG的值为多少?

0

对于苯的凝固过程,ΔH和ΔG的关系是什么?

ΔH = ΔG

在上题中,可能做的最大有效功为多少kJ?

–54

某气体状态方程为pV=nRT+bp(b>0),1mol该气体等温下从V1到V2,则ΔSm等于多少?

R ln(V2 – b) / (V1 – b)

理想气体定温膨胀过程中,从热源吸热600J,做的功仅是变到相同终态最大功的1/10,则ΔS等于多少J·K^-1?

20

某实际气体的Gm(T, p)=aT ln T + RT ln p - 3 + c,该气体的状态方程为何?

pVm = RT - 3

两种不同的理想气体的混合过程中,ΔS的计算公式为 何?

nR ln(V2 / V1)

在同温同压下混合两种不同理想气体的过程中,ΔS的计算公式为何?

nA R ln(V2 / V1) + nB R ln(V2 / V1)

在同温定容下混合两种不同理想气体的过程中,ΔS的计算公式为何?

2R ln 2

在混合过程中,如果是同种理想气体,ΔS将如何变化?

不变

在某实际气体的状态方程中,Vm等于何?

RT / (p - b)

在热力学过程中,ΔG的计算公式为何?

ΔH - TΔS

在多组分体系中,如果不考虑偏摩尔量的变化,体系统的热力学函数的值只与哪些因素有关?

温度、压力和组分的物质的量

什么是偏摩尔量?

体系统的热力学函数的某个组分的变化率

为什么要引入偏摩尔量的概念?

为了研究多组分体系的热力学性质

在多组分体系中,某个组分的偏摩尔量如何定义?

偏摩尔量是体系统的热力学函数的某个组分的变化率

什么是化学势?

化学势是体系统的某个组分的偏摩尔自由能

化学势有什么作用?

化学势可以判断相变和化学变化的方向和限度

什么是Gibbs-Duhem公式?

Gibbs-Duhem公式是一个描述偏摩尔量之间关系的公式

为什么要学习热力学?

为了更好地理解自然界的现象

什么是热力学函数?

热力学函数是一个描述体系统的性质的量

为什么要学习偏摩尔量?

为了更好地理解热力学函数

什么是偏摩尔体积?

偏摩尔体积是一个描述体系统的性质的量

对于范德华气体,熵变公式为?

ΔS = CV,m ln(T2/T1) + R ln(Vm,2/Vm,1)

范德华气体的状态方程为?

p(Vm - b) = RT

在绝热可逆过程中,熵变为?

ΔS = 0

在绝热自由膨胀过程中,内能变化为?

ΔU = 0

焦耳系数μJ的表达式为?

μJ = -a/CVm

在绝热自由膨胀过程中,温度变化为?

T2 = T1 + a/CV,m ln(Vm,2/Vm,1)

,对于理想气体,熵变公式为?

ΔS = CV,m ln(T2/T1) + R ln(p2/p1)

在饱和蒸气压下,水的熵变公式为?

ΔS = ΔvapHm /T

水的饱和蒸气压可以通过哪个公式计算?

p = ΔG / RT

对于范德华气体,热力学关系式为?

T(Vm - b) = RT

当两气体混合时,熵的变化可以用哪个公式表示?

$\Delta S = nR \ln \frac{V_2}{V_1}$

在定温下混合气体的熵变化如何计算?

$\Delta S = R \ln \frac{V_2}{V_1} + 2R \ln \frac{V_2}{V_1}$

在定容下混合气体的熵变化如何计算?

$\Delta S = n_AC_{V,m,A} \ln \frac{T}{T_A} + n_BC_{V,m,B} \ln \frac{T}{T_B}$

气体状态方程是什么?

$pV = nRT - a/V$

当气体从V1经定温过程变到V2时,$\Delta U$如何计算?

$\Delta U = nC_{V,m} \Delta T$

当气体从V1经定温过程变到V2时,$\Delta H$如何计算?

$\Delta H = nC_{P,m} \Delta T$

当气体从V1经定温过程变到V2时,$\Delta S$如何计算?

$\Delta S = nR \ln \frac{V_2}{V_1}$

气体状态方程的参数a是什么?

常数

Study Notes

两种不同理想气体在同温、同定容混合

  • 混合时由于体积不变,导致熵变为0
  • 结果说明对于相同种类的理想气体,混合后体系的熵不变

不同压力的同种理想气体在定温下混合

  • 混合后体系的熵变为ln2+2ln2,即17.29 J·K-1
  • 说明在不同压力的情况下,同种理想气体混合会增加体系的熵

不同压力不同理想气体在定温下混合

  • 混合过程中的总熵变为Rln2+2Rln2,即17.29 J·K-1
  • 结果相同无论是考虑始末状态压力比还是气体的体积比

两种不同理想气体在不同温度下混合

  • 混合过程中产生熵变大于0,表示混合会增加混乱度
  • 结果表明不同温度的混合气体会导致总体系熵变增加

过冷液态苯在凝固时

  • 过程考虑平衡条件下体积变化,得到凝固过程的自由能变化
  • 凝固过程的自由能变化为241 J,表示从过冷液态苯凝固到固态苯是一个可实现的过程

在-5℃时,过冷液态苯的凝固

  • 设计了等温变压可逆过程,计算凝固过程的自由能变化

  • 结果表明过冷液态苯在-5℃凝固的过程具有可实现性,自由能变化接近零,表明凝固是可能进行的。###熵变计算

  • 熵变公式:dS = CV,m dT + R dp / p

  • 节流膨胀过程:dH = TdS + Vdp = 0

  • 熵变计算公式:ΔS = -R∫(dp / p) = R ln(p1 / p2)

###范德华气体

  • 状态方程:(p + a/Vm^2)(Vm - b) = RT
  • 绝热可逆过程:ΔS = 0,即 CV,m ln(T2 / T1) + R ln(Vm,2 / Vm,1) = 0
  • 绝热可逆过程方程式:T(Vm - b) = 常数 / R / CV,m

###绝热自由膨胀过程

  • ΔU = 0
  • 焦耳系数:μJ = -a / CV,m Vm
  • 温度变化:dT = μJ dV / CV,m
  • 绝热自由膨胀过程温度变化公式:ΔT = -a / CV,m ∫(dV / Vm)

###饱和蒸气压

  • 饱和蒸气压计算:ΔG = 0
  • 已知数据:ΔvapHm(373K) = 40.67 kJ/mol,Cp,m(l) = 75.20 J/K/mol,Cp,m(g) = 33.57 J/K/mol

热力学第二定律的相关概念,包括卡诺定理、熵、熵变计算、自由能和热力学关系。此外,还包括多组分体系中物质的偏摩尔量和化学势的计算。

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