物理化学热力学第二定律

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物理化学 课后答案-热力学第二定律

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第三章 热力学第二定律

【复习题】

【1】指出下列公式的适用范围。 (1)?minS??R?nBBlnxB;

(2)?S?nRlnp1?CTV2?CT2pPln2?nRlnvln; 2T1V1T1(3)dU?TdS?pdV; (4)?G??Vdp

(5)?S,?A,?G作为判据时必须满足的条件。

【解】 (1)封闭体系平衡态,理想气体的等温混合,混合前后每种气体单独存在时的压力都相等,且等于混合后气体的总压力。

(2)非等温过程中熵的变化过程,对一定量的理想气体由状态到状态A(P2、V2、T2)时,可由两种可逆过程的加和而求得。(3)均相单组分(或组成一定的多组分)封闭体系,非体积功为成可变的多相多组分封闭体系,非体积功为0的可逆过程。 (4)非体积功为0,组成不变的均相封闭体系的等温过程。 (5)?S:封闭体系的绝热过程,可判定过程的可逆与否; 隔离体系,可判定过程的自发与平衡。

?A:封闭体系非体积功为0的等温等容过程,可判断过程的平衡与否;?G:封闭体系非体积功为0的等温等压过程,可判断过程的平衡与否;【2】判断下列说法是否正确,并说明原因。

(1)不可逆过程一定是自发的,而自发过程一定是不可逆的; (

物理化学第三章 热力学第二定律

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第三章 热力学第二定律Chapter 3 The second law of thermodynamics

北京化工大学理学院 化学系 物理化学组北京市北三环东路15号 Tel:010-64434903 E-mail:zhangld@

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Chapter 3 The second law of thermodynamics§3-1 Carnot cycle §3-2 The common characteristic of spontaneous changes §3-3 The second law of thermodynamics §3-4 Entropy、Helmholz function、Gibbs function §3-5 Thermodynamics of perfect gase §3-6 The second law in action:The general liquid and solid §3-7 The

热力学第二定律

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第二章 热力学第二定律

一、判断题(说法正确否):

1.自然界发生的过程一定是不可逆过程。 2.不可逆过程一定是自发过程。 3.熵增加的过程一定是自发过程。

4.绝热可逆过程的?S = 0,绝热不可逆膨胀过程的?S > 0,绝热不可逆压缩过程的?S < 0。

5.为了计算绝热不可逆过程的熵变,可以在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。

6.由于系统经循环过程后回到始态,?S = 0,所以一定是一个可逆循环过程。 7.平衡态熵最大。

8.在任意一可逆过程中?S = 0,不可逆过程中?S > 0。

9.理想气体经等温膨胀后,由于?U = 0,所以吸的热全部转化为功,这与热力学第二定律矛盾吗?

10.自发过程的熵变?S > 0。 11.相变过程的熵变可由 计算。

12.当系统向环境传热时(Q < 0),系统的熵一定减少。 13.一切物质蒸发时,摩尔熵都增大。 14.冰在0℃,pθ下转变为液态水,其熵变 >0,所以该过程为自发过程。 15.自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。 16.吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。

17.在等温、等压下,吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。 18.系统由V1膨胀到V2,其中经

热力学第二定律

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第二章 热力学第二定律

一、选择题

1.25℃时,将11.2升O2与11.2升N2混合成11.2升的混合气体,该过程( )

(A) ?S > 0,?G < 0 ;(B) ?S < 0,?G < 0 ; (C) ?S = 0,?G = 0 ;(D) ?S = 0,?G < 0 。 2.?G = ?F的过程是 ( )

(A) H2O(l,373K,p(B) N2

(C) 等温等压下,N2(g) + 3H2(D) Ar(g,T,p

T+100,p)。

2O(g,373K,p)

2(g,400K,100kPa)

3(g)

3.等温等压下进行的化学反应,其方向由?rHm和?rSm共同决定,自发进行的反应应满足下列哪个关系式 ( )

(A) ?rSm = ?rHm/T ; (B) ?rSm > ?rHm/T ; (C) ?rSm ≥ ?rHm/T ; (D) ?rSm ≤ ?rHm/T 。 4.已知水的六种状态:①100℃,p④100℃、2p序是 ( )

(A) μ2 > μ4 > μ3 > μ1 > μ5 > μ6 ; (B) μ6 > μ5 > μ4 > μ3 > μ2 > μ1 ; (C) μ4 > μ5 > μ3 > μ1 > μ2 > μ6 ; (D) μ1 > μ2 > μ4 > μ3 > μ6 > μ5 。 5.下列过程中?S为负值的是哪一个

热力学第二定律

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第二章 热力学第二定律

一、单选题

1) 求任一不可逆绝热过程的熵变DS,可以通过以下哪个途径求得? ( ) A. 始终态相同的可逆绝热过程。 B. 始终态相同的可逆恒温过程。 C. 始终态相同的可逆非绝热过程。 D. B 和C 均可。

2) 在绝热恒容的系统中,H2和Cl2反应化合成HCl。在此过程中下列各状态函数的变化值哪个为零?( ) A. DrHm B. DrUm C. DrSm D. DrGm

3) 将氧气分装在同一气缸的两个气室内,其中左气室内氧气状态为p1=101.3kPa,V1=2dm3,T1=273.2K;右气室内状态为p2=101.3kPa,V2=1dm3,T2=273.2K;现将气室中间的隔板抽掉,使两部分气体充分混合。此过程中氧气的熵变为: ( )

A. DS >0 B. DS <0 C. DS =0 D. 都不一定

4) 1mol Ag(s)在等容下由273.2K加热到303.2K。已知在该温度区间内Ag(s)的Cv,m=24.48J·K-1·mol-1则其熵变为:( )

A.2.531J·K-1 B. 5.622J·K-1 C. 25.31J·K-1 D. 56.22J·K-1

5) 298K, p? 下,双原

热力学第二定律

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热力学第二定律

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热力学第二定律

浙江科技学院-物理化学习题2-热力学第二定律

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物理化学测验(二)

2003-04-12

一、填空题。在题中“____”处填上答案。 1、(本小题1分)

公式?G?W?的适用条件是,。 2、(本小题1分)

?(pV)[]H?p理想气体节流膨胀时,0。(选填>,=,<) 3、(本小题2分)

按系统与环境之间物质及能量的传递情况,系统可分为???系统、???系统、???系统。

4、(本小题2分)

已知?fH(FeO , s , 298 K) =-226?5 kJ·mol-1; ?fH(CO2 , g , 298 K) =-393?51 kJ·mol-1; ?fH(Fe2O3 , s , 298 K) =-821?32 kJ·mol-1; ?fH(CO , g , 298 K) =-110?54 kJ·mol-1;

则 Fe2O3(s) + CO(g) == 2FeO(s) + CO2(g)反应的?rH(298 K) = 。 5、(本小题2分)

某气体的Cp,m = 29.16 J·K-1·mol-1,1 mol该气体在等压下,温度由20℃变为10℃,则其熵变?S = 。 6、(本小题2分)

绝热不可逆膨胀过程系统的?S0,绝热不可逆压缩过程系统的?S0。(选填>,<或 = ) 7、(本小题5分)

5 mol某理想气体由27℃,10 kPa恒温可逆压缩到

热力学第二定律习题

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热力学第二定律

一、选择题

1. 可逆热机的效率最高,因此由可逆热机带动的火车:

(A) 跑的最快 ; (B) 跑的最慢 ; (C) 夏天跑的快 ; (D) 冬天跑的快 。

2. 下列计算熵变公式中,哪个是错误的:

(A) 水在25℃、p

下蒸发为水蒸气:

?S??H??GT;

??Q?dS????T??R ; (B) 任意可逆过程:

(C) 环境的熵变:

?S环境??Q体系T环;

?S??HT。

(D) 在等温等压下,可逆电池反应:

3. 1mol双原子理想气体的??H?T?V是: (A) 1.5R ; (B) 2.5R ; (C) 3.5R ; 4. 下列关于卡诺循环的描述中,正确的是( )

(D) 2R 。

(A)卡诺循环完成后,体系复原,环境不能复原,是不可逆循环 (B)卡诺循环完成后,体系复原,环境不能复原,是可逆循环 (C)卡诺循环完成后,体系复原,环境也复原,是不可逆循环 (D)卡诺循环完成后,体系复原,环境也复原,是可逆循环 5. 如图,可表示理想气体卡诺循环的示意图是:

(A) 图⑴ ; 图⑷ 。

(B) 图⑵ ;

(C) 图⑶ ;

(D)

?6. 计算熵变的公式

(A) 理想气体的简单状

热力学第二定律概述

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热力学第二定律概述

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热力学第二定律习题

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热力学第二定律习题 填空题

1. 在以绝热箱中置一绝热隔板,将向分成两部分,分别装有温度,压力都不同的两种气体,将隔板抽走室气体混合,若以气体为系统,则此过程 =、=、=

2. 某均相化学反应 升高到 则此过程的 下进行,则

。=、<

在恒压,绝热非体积功为零的条件下进行,系统的温度由

;如果此反应是在恒温,恒压,不作非体积功的条件

3. 对于组成不变的均相封闭系统,当有 个独立的强度因素确定之后,系统中所有的强度性质也就确定了,若再知道 , 则所有的广度性质也就确定了。 2 物质的量 4.

单原子理想气体从始态为

经下列过程: Ⅰ恒容升温,Ⅱ恒温压缩至体

积缩小一半,Ⅲ恒压升温 Ⅳ绝热可你压缩至体积缩小一半;上述四个过程中,终态压

力最大 的过程是过程 , 最小的是过程 ; 终态温度最高的过程是过程 , 最低的是过程 。 Ⅳ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ 5.

25 ℃ 的液体苯在弹式量热计中完全燃烧 , 放热

-6528 、6535 6. 已

,

的 则反应

-285.84 7.

使用的条件为 。绝热过程

中等于零的有 :

8. 理想气体向真空膨胀过程 , 下列变量 。