热力学第二定律与熵变计算
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Questions and Answers

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
  • 2.94 J
  • -2.94 J
  • -2.94 kJ (correct)
  • 在过程C6H6(l, py) → C6H6(g, 0.9py)中,ΔG的值为?

  • -348 J (correct)
  • -348 kJ
  • 348 kJ
  • 348 J
  • 在过程C6H6(l, py) → C6H6(g, 1.1py)中,ΔA的值为?

  • -2.70 kJ (correct)
  • -2.45 kJ
  • -3.28 kJ
  • -2.94 kJ
  • 对于过程C6H6(l, py) → C6H6(g, 0.9py),是否可能?

    <p>不可逆过程</p> Signup and view all the answers

    在-5°C时,过冷液态苯的蒸气压为多少Pa?

    <p>2632 Pa</p> Signup and view all the answers

    对于苯的凝固过程,ΔSm的值为?

    <p>-35.65 J·K-1·mol-1</p> Signup and view all the answers

    在 diseñ等温变压可逆过程中,ΔG的值为多少?

    <p>0</p> Signup and view all the answers

    对于苯的凝固过程,ΔH和ΔG的关系是什么?

    <p>ΔH = ΔG</p> Signup and view all the answers

    在上题中,可能做的最大有效功为多少kJ?

    <p>–54</p> Signup and view all the answers

    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?

    <p>R ln(V2 – b) / (V1 – b)</p> Signup and view all the answers

    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?

    <p>20</p> Signup and view all the answers

    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?

    <p>pVm = RT - 3</p> Signup and view all the answers

    两种不同的理想气体的混合过程中,ΔS的计算公式为 何?

    <p>nR ln(V2 / V1)</p> Signup and view all the answers

    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?

    <p>nA R ln(V2 / V1) + nB R ln(V2 / V1)</p> Signup and view all the answers

    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?

    <p>2R ln 2</p> Signup and view all the answers

    在混合过程中,如果是同种理想气体,ΔS将如何变化?

    <p>不变</p> Signup and view all the answers

    在某实际气体的状态方程中,Vm等于何?

    <p>RT / (p - b)</p> Signup and view all the answers

    在热力学过程中,ΔG的计算公式为何?

    <p>ΔH - TΔS</p> Signup and view all the answers

    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?

    <p>温度、压力和组分的物质的量</p> Signup and view all the answers

    什么是偏摩尔量?

    <p>体系统的热力学函数的某个组分的变化率</p> Signup and view all the answers

    为什么要引入偏摩尔量的概念?

    <p>为了研究多组分体系的热力学性质</p> Signup and view all the answers

    在多组分体系中,某个组分的偏摩尔量如何定义?

    <p>偏摩尔量是体系统的热力学函数的某个组分的变化率</p> Signup and view all the answers

    什么是化学势?

    <p>化学势是体系统的某个组分的偏摩尔自由能</p> Signup and view all the answers

    化学势有什么作用?

    <p>化学势可以判断相变和化学变化的方向和限度</p> Signup and view all the answers

    什么是Gibbs-Duhem公式?

    <p>Gibbs-Duhem公式是一个描述偏摩尔量之间关系的公式</p> Signup and view all the answers

    为什么要学习热力学?

    <p>为了更好地理解自然界的现象</p> Signup and view all the answers

    什么是热力学函数?

    <p>热力学函数是一个描述体系统的性质的量</p> Signup and view all the answers

    为什么要学习偏摩尔量?

    <p>为了更好地理解热力学函数</p> Signup and view all the answers

    什么是偏摩尔体积?

    <p>偏摩尔体积是一个描述体系统的性质的量</p> Signup and view all the answers

    对于范德华气体,熵变公式为?

    <p>ΔS = CV,m ln(T2/T1) + R ln(Vm,2/Vm,1)</p> Signup and view all the answers

    范德华气体的状态方程为?

    <p>p(Vm - b) = RT</p> Signup and view all the answers

    在绝热可逆过程中,熵变为?

    <p>ΔS = 0</p> Signup and view all the answers

    在绝热自由膨胀过程中,内能变化为?

    <p>ΔU = 0</p> Signup and view all the answers

    焦耳系数μJ的表达式为?

    <p>μJ = -a/CVm</p> Signup and view all the answers

    在绝热自由膨胀过程中,温度变化为?

    <p>T2 = T1 + a/CV,m ln(Vm,2/Vm,1)</p> Signup and view all the answers

    ,对于理想气体,熵变公式为?

    <p>ΔS = CV,m ln(T2/T1) + R ln(p2/p1)</p> Signup and view all the answers

    在饱和蒸气压下,水的熵变公式为?

    <p>ΔS = ΔvapHm /T</p> Signup and view all the answers

    水的饱和蒸气压可以通过哪个公式计算?

    <p>p = ΔG / RT</p> Signup and view all the answers

    对于范德华气体,热力学关系式为?

    <p>T(Vm - b) = RT</p> Signup and view all the answers

    当两气体混合时,熵的变化可以用哪个公式表示?

    <p>$\Delta S = nR \ln \frac{V_2}{V_1}$</p> Signup and view all the answers

    在定温下混合气体的熵变化如何计算?

    <p>$\Delta S = R \ln \frac{V_2}{V_1} + 2R \ln \frac{V_2}{V_1}$</p> Signup and view all the answers

    在定容下混合气体的熵变化如何计算?

    <p>$\Delta S = n_AC_{V,m,A} \ln \frac{T}{T_A} + n_BC_{V,m,B} \ln \frac{T}{T_B}$</p> Signup and view all the answers

    气体状态方程是什么?

    <p>$pV = nRT - a/V$</p> Signup and view all the answers

    当气体从V1经定温过程变到V2时,$\Delta U$如何计算?

    <p>$\Delta U = nC_{V,m} \Delta T$</p> Signup and view all the answers

    当气体从V1经定温过程变到V2时,$\Delta H$如何计算?

    <p>$\Delta H = nC_{P,m} \Delta T$</p> Signup and view all the answers

    当气体从V1经定温过程变到V2时,$\Delta S$如何计算?

    <p>$\Delta S = nR \ln \frac{V_2}{V_1}$</p> Signup and view all the answers

    气体状态方程的参数a是什么?

    <p>常数</p> Signup and view all the answers

    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

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    Description

    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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