热力学习题及答案学习教案

1、会计学1热力学习题热力学习题(xt)及答案及答案第一页，共17页。a%TTT2037375121 d过冷水结冰是自发(zf)过程则:S(总)0;有序性增加则:S(系统)0;8.在等温等压下发生不可逆电池(dinch)反应，其计算公式为：1）2）3）/;SHT ;/ THGS）（TQS/实4）以上三种都不是 （2）第1页/共16页第二页，共17页。(B) AB的内能(ni nn)变化 ；(C) CA的内能(ni nn)变化(D) CB的内能(ni nn)变化9一定量的理想气体，经如图所示的循环过程，AB为等温过程，BC等压过程，CA为绝热过程，那么曲边梯形ACca的面积表示的功等于： (A) B

2、C的内能变化 ； （C）10.常压下 10 H2O(l)变成10的冰，该过程中Gibbs自由能和焓的变化是： 1) 2）3） 4） ;0, 0HG0,0HG;0,0HG0,0HG（4）第2页/共16页第三页，共17页。11下列计算熵变公式(gngsh)中，哪个是错误的：12在 -10、101.325kPa下，1mol水凝结成冰的过程中，下列(xili)哪个公式可以适用： (A)水在25、可逆蒸发(zhngf)为水蒸气： S = H/T ； (B)任意可逆过程：dS = (Q/dT)R ； (C)环境的熵变： dSSur =- Qsys/T； (D)在等温等压下，可逆电池反应： S = H/T

3、(A) U = TS； （B） S =(H - G)/T ； (C) H = TS + Vp； (D) GT,p = 0。（D）（B）第3页/共16页第四页，共17页。(A) 恒压过程(guchng) ； (B) 绝热过程(guchng) ； (C) 恒温过程(guchng) ； (D) 可逆相变过程(guchng) 。13、 S = H/T适合于下列过程(guchng)中的哪一个？（D）第4页/共16页第五页，共17页。U1=U2,H1=H2,G1=G22.封闭系统，W=0时，下列过程中U、 H、 S、 A、 G何者必为零。a.绝热密闭刚性(n xn)容器中进行的化学反应过程b.某物质的恒温

4、、恒压可逆相变过程c.系统所经历的任一不可逆循环过程UG全部(qunb)第5页/共16页第六页，共17页。1. 关于公式GT，pWR的下列说法(shuf)是否正确？为什么？ (2) “等温等压下只有(zhyu)体系对外做非体积功时G才降低”；(1) “体系从 A 态到 B 态不论进行(jnxng)什么过程 G 值为定值且一定等于W”；答：(1)不对,只有在 T,p 一定的可逆过程中,体系的GT，p才等于WR;在其它条件下,不可逆过程中GT,p不等于WR。(2) 不对,体系的吉布斯自由能是状态函数,假如GBGA，则由A至B的等温等压过程是自发的,但不论在实际过程中体系是否对外作非体积功,体系自由

5、能都是降低的。 第6页/共16页第七页，共17页。2. 263K 的过冷水(lngshu)结成 263K 的冰，S0，与熵增加原理相矛盾吗？为什么？答：并不矛盾，熵增加原理适用条件是孤立体系或绝热体系，而上述过程并不具备(jbi)这个特定条件，体系与环境间有热交换，不是孤立体系或绝热体系，S 可以小于零。而总熵会大于零的。 第7页/共16页第八页，共17页。3指出下列各过程(guchng)中，物系的U、H、S、A、G中何者为零？ 理想气体自由膨胀过程； 实际气体节流膨胀过程； 理想气体由(p1,T1)状态绝热可逆变化到(p2,T2)状态； H2和Cl2在刚性绝热的容器中反应生成HCl； 0、p

6、时，水结成冰的相变过程； 理想气体卡诺循环。 (1) U = H = 0； (2) H = 0； (4) U = 0； (3) S = 0； (5) G = 0； (6) U、H、S、A、G都为 0。 第8页/共16页第九页，共17页。四.计算题1mol 理想气体(CV,m=2.5R)在300K,101kPa下恒熵压缩 到4101kPa，再恒容升温到500K，最后恒压降温至 400K,求整个(zhngg)过程的W、S、A及 G。 已知Sm(300K)=20JK-1mol-1T1=300KP1=101.3kPaT2P2=405.3kPaT3=500KP3T4=400KP4= P3S1=0V=0p

7、=0第9页/共16页第十页，共17页。解:K.KppTT.844543004114111212 kPaPaTTppp6 .4548 .4455003 .40523234 14114114 KJ.ppnRlnTTlnnCS-,mp 1114891511420 KJ.KJ.SSS JSTSTTS3561144 JJTTnCTSUAm,V172335614 JJTTnCTSHGm,p255435614 JTTnRTTnCVVpTTnCWWWWm,Vm,V38620341214412321 第10页/共16页第十一页，共17页。12第11页/共16页第十二页，共17页。13A(l)T1=310Kp1=

8、81.06kPaA(l)T2=360Kp2=p1A(g)T3=T2p3=p2A(g)T4=380Kp4=50.6625kPaH1=Cp,m(l)(T2T1)=75(360310)Jmol-1=3750 Jmol-1H2= vapHm=40kJ mol-1 1380263123674103043 molJdTmolJ )K/T(dT)g(CHKKTTm, pHm = H1 + H2 + H3=44.42kJmol-1(pV)=p4V4p1V1 p4V4=nRT4=3.159 103 Jmol-1U= H (pV)=41.265kJmol-1 S1= Cp,m(l)ln(T2/T1)=11.215

9、 Jmol-1K-1 S2= vapHm /T2=111.111Jmol-1K-1123第12页/共16页第十三页，共17页。14 43433TTm,ppplnRdTTCS 1111433423473051030 KmolJ.KmolJpplnRTTTTln S m= S1 + S2+ S3=128.06Jmol-1K-1S4= Sm(g,380K)+S(p p4) = Sm (g,380K) +Rln(p /p4)=180.00Jmol-1K-1S1=S4- Sm =51.91Jmol-1K-1 (TSm)=T4S4T1S1=52.299Jmol-1Gm= Hm- (TSm)=-7.875k

10、Jmol-1Am= Um- (TSm)=-11.034kJmol-1第13页/共16页第十四页，共17页。15销钉p(环) = 101.325 kPaA2 mol400 K1013.25 kPa1013.25 kPa400 K2 molB绝热活塞固定导热隔板如图所示，一带活塞 (无质量，绝热)的绝热汽缸中放有一固定导热良好刚性隔板( bn)，此隔板( bn)将气缸分成左，右两室并分别放入 A, B 两种理想气体。开始时活塞用销钉固定，当销钉去掉后，活塞移动。当系统达平衡时，求此过程的 W、H 和S。A(g)与B(g)的 Cv,m= 3R/2。 解：T pA2 molT 101.325 kPa2

11、 molB分析：（1）过程绝热。（2）A 气体(qt)体积不变。 （3）A 气体(qt)和 B 气体(qt)处于热平衡。A2 mol400 K1013.25 kPa1013.25 kPa400 K2 molB第14页/共16页第十五页，共17页。16WWQUUUBA J.J)(.)KT(RUW 564489400310314864006 )pRTnpRTn(p)KT()B(Cn)KT()A(CnBexBexm,VBm,VA11400400 (K) 3108024006 TRRT)KT(R)KJ.J.ln.ln.pplnRnTTln)CC(npplnRnTTlnCnTTlnCnSSSBm,pm,VBBm,pBm,VABA-12112211212( 33213251012510133148240031031488 (J) 6 .7482)400310(254, KKRTnCHHHmpBA第15页/共16页第十六页，共17页。NoImage内容(nirng)总结会计