课后习题答案-03热力学第二定律

1、P84 T9: 设有一个化学反应在298.15K及P 下进行，放热41.84kJ。设计在同样条件下将此反应通过可逆电池来完成，此时放热8.37kJ。试计算：（1）此反应的熵变；（2）当该反应在原电池外不可逆进行时的S环及S隔熵变；（3）该反应可逆进行时，可做的最大有效功。解：P84 T10: 设有一个化学反应在恒温恒压下（298.15K、P ）进行，放热40000J。若此反应通过可逆电池来完成，则吸热4000J。试计算：（1）此反应的熵变；（2）当该反应自发进行（不做电功）时，求S环及S隔熵变；（3）该反应可逆进行时，可做的最大有效功。解：P85 T23: 有如下系统，期中A, B, C,皆为

2、理想气体，n =1 mol, T =300K, p =100kPa. 试计算：（1）抽出隔板后三种气体混合过程的S及G；（2）若抽去隔板，再恒温压缩到p总3p，整个过程的S及GAnT,PBnT,PCnT,P隔板P86 T29: 在300K, 100kPa压力下，2molA和2 molB的理想气体等温等压混合后，再等容加热到600K，求整个过程的S。CV,m,A=1.5R, CV,m,B=2.5R.解：P86 T31: 10mol某理想气体，由300K, 1MPa状态，依次进行下列过程：（1）等容加热至600K;（2）再等压降温至500K；（3）最后绝热可逆膨胀到400K已知该气体的摩尔热容比C

3、p,m/CV,m=1.4。求整个过程的W, U, Sn1=10mol,T1=300K, P1=2MPaV1n2=10mol,T2=600KP2=2MPaV2=V1等容升温解：n3=10mol,T3=500K, P3=P2=2MPaV3=?n2=10mol,T2=600KP2=2MPaV2=V1等压降温n3=10mol,T3=500K, P3=P2=2MPaV3=?n4=10mol,T4=400KP4=？V4=？绝热可逆膨胀P86 T30: 1mol理想气体从同一始态25、506.5kPa分别经历下列过程达到相同的末态25, 101.3kPa。此两途径为 绝热可逆膨胀后等压加热到末态；等压加热，

4、然后经等容降温至末态。分别求出两过程的Q, W, U, H, S, G.已知CV,m=1.5R。 n1=1mol,T1=298K, P1=506.6kPaV1n2=1mol,T2=？KP2=101.3kPaV2=?绝热可逆膨胀解法一n3=1mol,T3=298KP3=101.3kPaV3=?等压加热n1=1mol,T1=298K, P1=506.6kPaV1n2=1mol,T2=？KP2=101.3kPaV2=?绝热可逆膨胀n2=1mol,T2=？KP2=101.3kPaV2=?n3=1mol,T3=298KP3=101.3kPaV3=?等压加热n1=1mol,T1=298K, P1=506.

5、6kPaV1n2=1mol,T2=？KP2=506.6kPaV2=V3等压加热等容降温n3=1mol,T3=298KP3=101.3kPaV3=?n2=1mol,T2=？KP2=506.5kPaV2=?n3=1mol,T3=298.15KP3=101.3kPaV3=V2等容降温解法二P86 T34: 金刚石和石墨的标准摩尔熵分别为2.38J.mol-1.K-1, 5.74J.mol-1.K-1; 标准摩尔燃烧焓分别为-395.40kJ.mol-1, -393.510kJ.mol-1试求25 的标准状态下：C(金刚石）C(石墨）过程的标准摩尔吉布斯自由能rGm。并指出在25的标准状态下，金刚石和

6、石墨何者较稳定？解：P86 T35: 1mol甲苯在其沸点383.2K时蒸发为气体，求出该过程的Q, W, U, H, S, G， A.已知该温度下，甲苯的汽化热为362J.g-1,甲苯的摩尔质量为92.16g.mol-1。 1mol 甲苯, 383K P, 液体1mol 甲苯, P,383K, 气体可逆相变P87 T44: 已知冰在0、 100kPa下的摩尔熔化焓为6.003 kJ.mol-1；水和冰的平均摩尔定压热容分别为75.3J.mol-1.K-1和37.6J.mol-1.K-1; 冰在时-5 时的蒸气压为401Pa，试计算（1）H2O(s,-5，100kPa) H2O(l,-5,10

7、0kPa)的 Gm（2）过冷水在-5时的蒸气压。1mol 水, T1=268.15K 100kPa, 固态Gm1mol 水, 268.15K 100kPa, 液态1mol 水, T2=273.15K 100kPa, 固态（2）1mol 水, 273.15K 100kPa, 液态可逆相变（1）（3）1mol 水, T1=268.15K P, 液态Gm1mol 水, 268.15K P, 气态1mol 水, T1=268.15K 100kPa, 液态（4）1mol 水, 268.15K 401Pa, 固态可逆相变（1）（3）（2）1mol 水, T1=268.15K 100kPa, 固态1mol 水, 268.15K 401Pa, 气态（5）可逆相变P87 T47: 70时，CCl4的蒸气压为81.613kPa，80时，CCl4的蒸气压为112.43kPa，试计算（1）CCl4的摩尔汽化焓；（2）正常沸点。P88 T53: 已知液体A(l)的饱和蒸气压与温度的关系为（1）计算350K时，A(l)的饱和蒸气压P*（2）计算