物理化学课件-2

1、3.4 熵变的计算,Q系 ：系统发生某变化时与环境交换的热。 (实际交换的热),系统熵变的计算,液体、固体变温过程,气体变温过程,理想气体变温过程,2. 系统熵变的计算,封闭系统、W=0,热力学第三定律, 液体、固体变温过程：,(1) 单纯pVT变化过程熵变的计算,压力变化不大时,忽略压力对熵的影响, 理想气体,对混合物中的某一组分来说，公式中的 p 是该组分的分压力，体积为该气体实际占有的体积(混合气体的总体积，而不是分体积)。,(1) 有系统如下图,已知容器及隔板绝热良好，抽去隔板后气体混合达到平衡，试求：混合过程的,例1:,(2) 有系统如下图,已知容器及隔板绝热良好，抽去隔板后A、B混合达到平衡，试求：混合过程的,解：,有系统如下图,已知容器及隔板绝热良好，抽去隔板后A、B混合达到平衡，试求：混合过程的,(3),单原子pg,A + 双原子pg,B p T2 V=15m3,单原子pg,A + 双原子pg,B p T2 V=15m3,例2：1mol理想气体在恒温下体积增加10倍，求系统的熵变，环境的熵变。 设此过程为可逆过程 设为真空膨胀过程,pg,n=1mol p1 V1,pg,

2、n=1mol p2 V2 =10 V1,解：,pg,n=1mol p1 V1,pg,n=1mol p2 V2 =10 V1,恒温可逆过程,pg,n=1molp1 V1,pg,n=1mol p2 V2 =10 V1,恒温向真空膨胀过程,例3： 4mol某双原子理想气体，由始态600K，100kPa 绝热可逆压缩至压力为1000kPa，问需要多少功？,例4：某双原子理想气体4mol ，由600K，100kPa的 始态经绝热压缩到1000kPa,需消耗功60kJ, 求过程的,(2) 相变过程熵变的计算,可逆相变,可逆相变: dT=0,dp=0,Cp,m(l)=126.80J mol-1 K-1,Cp,m(s)=122.6J mol-1 K-1,n=1mol C6H6（l） p1 =101.325kPa T1=268.2K,n=1mol C6H6（s） p1 =101.325kPa T1=268.2K,例5：求101.325kPa、-5时1mol液态苯凝固过程的H 和 S。已知苯的正常熔点为5 。,n=1mol C6H6（l） p1 =101.325kPa T1=268.2K,n=1mol C

3、6H6（s） p1 =101.325kPa T1=268.2K,n=1mol C6H6（l） p2 =101.325kPa T2=278.7K,n=1mol C6H6（s） p2 =101.325kPa T2=278.7K,n=1mol C6H6（l） p1 =101.325kPa T1=268.2K,n=1mol C6H6（s） p1 =101.325kPa T1=268.2K,n=1mol C6H6（l） p2 =101.325kPa T2=278.7K,n=1mol C6H6（s） p2 =101.325kPa T2=278.7K,Cp,m(l)= 111.46 J mol-1 K-1,Cp,m(g)=65.44J mol-1 K-1,求10mol乙醇在正常沸点(78.37 )气化时的S。,n=10mol （l） p1=101.325kPa T1=351.52K,n=10mol （g） p1=101.325kPa T1=351.52K,例6：已知乙醇在25的饱和蒸气压为7.955kPa,摩 尔蒸发焓为42.59kJ mol-1,n=10mol （l） p1=101.325kPa

4、T1=351.52K,n=10mol （g） p1=101.325kPa T1=351.52K,n=10mol （l） p2=7.955kPa T2=298.15K,n=10mol （g） p2=7.955kPa T2=298.15K,解：,例7: 在-10 ,101.325kPa下，1mol水结冰，计算该过 程的 (系)、 ，并判断该过程能否自发进行。,已知：水在-10, 101.325kPa下结冰放热5628J mol-1 -10水的饱和蒸汽压为285.7Pa -10冰的饱和蒸汽压为260.0Pa,水在-10, 101.325kPa下结冰放热5628J mol-1,例8： 4mol某双原子理想气体，由始态600K，1000kPa依次经历下列过程： 绝热反抗600kPa恒定的环境压力，膨胀至平衡态再恒容加热至压力为800kPa 最后再绝热可逆膨胀至压力为500kPa的末态。 试求整个过程的,pg,n=4mol T1=600K p1 =1000kPa,pg,n=4mol T3= p3 =800kPa,pg,n=4mol T2= p2 =600kPa,pg, n=4mol T4= p4

5、= 500kPa,p2/T2= p3/T3,T2= ?,pg,n=4mol T1=600K p1 =1000kPa,pg,n=4mol T3= p3 =800kPa,pg,n=4mol T2= p2 =600kPa,pg, n=4mol T4= p4 = 500kPa,T2= ?, V2=V3 p2/T2= p3/T3,pg,n=4mol T1=600K p1 =1000kPa,pg,n=4mol T3=708.57K p3 =800kPa,pg,n=4mol T2=531.43K p2 =600kPa,pg, n=4mol T4=619.53K p4 = 500kPa,例9：有系统如下图,已知容器及隔板绝热良好，抽去隔板后A、B混合达到平衡，试求：混合后的温度及混合过程的,100kPa,单原子pg,A + 双原子pg,B p T2,100kPa,100kPa,100kPa,100kPa,单原子pg,A + 双原子pg,B p T2,100kPa,100kPa,100kPa,100kPa,单原子pg,A + 双原子pg,B p T2,100kPa,100kPa,100kPa,100kPa,*,Cp,m(l)=126.80J mol-1 K-1,Cp,m(s)=122.6J mol-1 K-1,n=1mol C6H6（l） p1 =101.325kPa T1=268.2K,n=1mol C6H6（s） p1 =101.325kPa T1=268.2K,例5：求101.325kPa、-5时1mol液态苯凝固过程的H 和 S,判断该过程能否自发进行。已知苯的正常熔点为5 ，摩尔融化焓,n=1mol C6H6（l） p1 =101.325kPa T1=268.2K,n=1mol C6H6（s） p1 =101.325kPa T1=268.2K,n=1mol C6H6（l） p2 =101.325kPa T2=278.7K,n=1mol C6H6（s） p2 =101.325kPa T2=278.7K,根据熵判据，该过程可以自发进行。,

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