热力学第二定律复习练学习习题2

1、热力学第二定律练习题一、是非题，以下各题的表达能否正确，对的画错的画1、热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传给高温物体是不行能的()2、构成可变的均相系统的热力学基本方程dG=SdTVdpdnB，既合用于关闭系统也合用于敞开系统。（）3、热力学第三定律的普朗克说法是：纯物质完满晶体在0K时的熵值为零。()4、隔绝系统的熵是守恒的。（）5、必定量理想气体的熵不过温度的函数。（）6、一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。（）7、定温定压且不过体积功条件下，全部吸热且熵减少的反响，均不可以自觉发生。()8、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功G和G0，则其相反的过程

2、即绝热不行逆压缩过程中SA；(2)G，=，S（碳钢）；（2）S（纯铁）0；（3）0；13、对关闭的单组分均相系统，且W=0时，G的值应是（）pT（1）0（3）=0（4）没法判断14、10mol某理想气体，由始态300K，500kPa进行恒温过程的吉布斯函数变G=47318kJ。则其终态系统的压力为（）。（1）125kPa；（2）750kPa；（3）7500kPa；（4）25kPa）15、理想气体定温自由膨胀过程为（）(1)S0(2)U0(4)W,，0，0，8、(3)9、（2）10、(4)11、(2)12、(1)13(2)14、(2)15、（1）三、填空题答案1、解：理想气体S完满晶体)=02、

3、解：*(0K,3、解：=10、解：当系统经绝热过程由某一状态达到另一状态时，它的熵不减少；熵在绝热可逆过程中不变，在绝热不行逆过程后增添。11、解：315J12、解：（1）013、解：（1）由于VmVm或s)(g)(l因此pVmVm或pVmVmpVg（2分）(g)(l)(g)(s)=（）将蒸气视为理想气体，即Vm（4分）2(g)=（3）积分时，视vapHm或subHm为与温度T没关的常数（6分）14、解：rS(T)=rS(298K)+15、解：可均相可逆过程W=0四、1、解：设计过程22，1gH2O(g)，1g（3分）HO(s)，1gS1HO(g)S20，611Pa0，611Pa150，101

4、30Pa(2分)=0471JK-1（4分）S=S1+S2=985JK-1（1分）2、解：（1）三相点的T，p：，T=1952K，p=592kPa（2）把与蒸气压式比较得，subHm=37548-1=kJ-1314JmolmolvapHm=30638314Jmol-1=kJmol-1fusHm=subHmvapHm=kJmol-13、n=4mol（4分）（5分）（6分）（7分）（8分）p2=p1T2/T1=600kPa70857/53143=8000kPa（1分）（4分）U=nCVm(T3T1)=4258314(6195353143)J=7325J（6分）S2=0（7分）S=S1=nCVmln(

5、T2/T1)=4258314ln(70857/53143）JK-1=2392JK-1（10分）4、解：此过程为不行逆过程，要求先求出不行逆绝热膨胀过程终态的温度，W=U，终态温度T2，则：（3分）故T2=21560K=JK-1（6分）5、2molH2O(l)298K0.1MPa2molH2O(g)298K0.1MPa13(3分)2molH2O(l)298K3168Pa22molH2O(g)298K3168PaH=Qp=H1H2H3(4分)=0+244.01+0kJmol188.02kJmol1WPV=-PVg=-nRT=-28.314298J4.96kJ(2分)U=Q+W=88.024.96k

6、J83.06kJ(2分)S=S1S2S30+H2+nRlnp1Tp2=0+244.01103+28.314ln3168JK1=295.4-57.4JK1238.0JK1298105G=H-TS=88.022980.238kJ17.10kJ(2分)6、解：此过程为不行逆相变，故设计过程：（3分）59CO(l)不行逆相变59CO(s)220460MPa0434MPa1359CO2(g)0460MPa259CO2(g)0434MPaG=G1+G2+G3过程，3为可逆相变，即G=G=0（3分）113过程2为等温可逆膨胀=104J（3分）G=G2=104J（2分）（2分）7、解：（3分）（6分）=K(t

7、2=)（8分）8、解：U=0（1分）WRT（V2/V1）（8314300ln2）=1729kJ（2=ln=分）Q=W729kJ（1分）=1H=0（1分）G=A=W=1729kJ（2分）S=Q/T=17288J/300K=576J、解：H=H1+H2=kJ（2分）9U=U1+U2=H(pV)=H-nRT=10-3=kJ（2分）WW1+W2nRT+nRT-3ln50101.325=kJ（2分）Q=UW（2分）=+=kJ101.325S=H/T+nRln(p1/p2)=10/+ln50=+=（2分）A=U-TS=kJ（1分）G=H-TS=kJ（1分）10、解：此为固液两相均衡。（3分）TVm273.

8、15(0.018000.01964)103K=74310-8-1fusHm6029PaKPa11、解：U=0，H=0，（2分）（5分）（8分）12、解：设计过程2molH2O(l)，S2molH2O(g)，（3分）100，40kPa100，100kPaS1S22molH2O(l)，100，100kPaHH1+H2=0+240670=kJ=S=S1+S2=0+H=81.341000=JK-1T373.15G=HTS=0J13、解：解：1molHrHmrHmrCp,m=43.5633.57765.4411.70Jmol1k1rHm29852.283241.8235.3KJ45.783KJQp398

9、rHm398rHm298398Cp,mdT29845.78311.70(398298)10346.953KJrSm298219.45188.74282126.19Jmol1k1rSm398rSm398Cp,m/TdT298298126.1911.70ln398129.58Jmol1k1298rUm398rHm398BgRTB=46.95318.31439810343.64KJW=rUm398Q39843.6446.95KJ3.31KJrGm398rHm398TrSm39846.95398129.58103KJ4.62KJ14、解：恒温恒压下的不行逆相变2molC6H6(g)300K2molC6

10、H6(l)300K等压等压S1S3等压2molCH(g)353KS22molCH(l)353K6666等压H=Qp=H1H2H3353n相变Hm300nCp,mldTnCp,mgdTT353300=281.7635330010-3-30.77+135.130035310-367.19kJmol1WPV=PVg=nRT=28.314300J4.99kJU=Q+W=67.194.99kJ62.2kJSS1S2S3nCp,m(g)lnT2nvapHmT1T1T2nCp,m(l)lnT2281.76ln35330.77103300300353135.1lnJ353191.7JK1GHT1S67.193

11、00191.7103KJ9.68KJ15、解：双原子理气T1=288Kp=100kpaT=T=288K123P2=700kpaP3=由于整个过程是理想气体的恒温，U=0，H=0Rp2Cp,m700T2=T1p1288100R2.5R627KP3=P2T3700288321kpaT2627SnRlnp13.458.314ln10033.5JK1p332112nCVm(T2T1)+0=(627-288)W=W+W=Q=-W=五、证明题1、dHTdSVdpHSVpTTPT椐麦克斯韦关系式SVHVTVpTTppTTp2、解：（4分）将及代入上式，即可证明、解：由dU=TdSpV可得3d(U/VT=TS/VTp)()将麦克斯韦关系式(S/VT=(p/)）(U/V)T=T(p/T)Vp