物理化学课后答案第三章热力学第二定律

第 三章 热力学第 二定律 3.1 卡 诺 热 机 在的 高 温 热 源 和的 低 温 热 源 间 工 作 。求 （1） 热 机 效率 ； （2） 当向环境作 功时，系统从高 温 热 源 吸收的 热及向低 温 热 源放出的 热。 解：卡 诺 热 机 的 效率为 根据定义 3.5 高 温 热 源 温 度，低 温 热 源。今有 120 kJ 的 热 直接从高 温 热 源 传给低 温 热 源 ，龟此过程的。 解：将热 源 看作 无限大，因此，传热 过程对热 源 来说是可逆过程 3.6 不 同 的 热 机 中 作 于的 高 温 热 源 及的 低 温 热 源 之 间 。求下列三种情况下，当热 机 从高 温 热 源 吸热时，两热 源 的 总熵变。 （1） 可逆热 机 效率。 （2） 不 可逆热 机 效率。 （3） 不 可逆热 机 效率。 解：设热 机 向低 温 热 源 放热，根据热 机 效率的 定义 因此，上面三种过程的 总熵变分别为。 3.7 已知水的 比定压热 容。今有 1 kg，10 C 的 水经下列三种不 同 过程加热 成 100 C 的 水，求过程的。 （1） 系统与 100 C 的 热 源 接触。 （2） 系统先与 55 C 的 热 源 接触至热 平衡，再与 100 C 的 热 源 接触。 （3） 系统先与 40 C，70 C 的 热 源 接触至热 平衡，再与 100 C 的 热 源 接触。 解：熵为状态函数，在三种情况下系统的 熵变相同 在 过 程 中 系 统 所 得 到 的 热 为 热 源 所 放 出 的 热 ， 因 此 3.8 已 知 氮 （ N2, g） 的 摩 尔 定 压 热 容 与 温 度 的 函 数 关 系 为 将 始 态 为 300 K， 100 kPa 下 1 mol 的 N2(g)置 于 1000 K 的 热 源 中 ，求 下 列 过 程 （ 1） 经 恒 压 过 程 ； （ 2） 经 恒 容 过 程 达 到 平 衡 态 时 的。 解 ： 在 恒 压 的 情 况 下 在 恒 容 情 况 下 ， 将 氮 （ N2, g） 看 作 理 想 气体 将代 替 上面各式中的， 即可求得所需各量 3.9 始 态 为，的 某 双 原 子 理 想 气 体 1 mol， 经 下 列 不 同途 径 变 化 到，的 末 态 。求各步骤及途 径 的。 （1） 恒温可逆膨胀； （2） 先恒容冷却至使压力降至 100 kPa， 再恒压加热至； （3） 先绝热可逆...