《热力学第二定律》作业

《热力学第二定律》作业 1．有5mol He(g)，可看作理想气体，已知其RCmV23,，从始态273K，100kPa，变到终态298K，1000kPa，计算该过程的熵变。 解： 1111112,212167.86273298ln)314.825)(5(10ln)314.8)(5(ln)(lnln21KJKKmolKJmolppmolKJmolTTRCnppnRdTTCppnRSmVTTp 2．有2mol 理想气体，从始态300K，20dm3，经下列不同过程等温膨胀至50dm3，计算各过程的U，H ，S ，W 和Q 的值。 (1) 可逆膨胀； (2) 真空膨胀； (3) 对抗恒外压 100kPa。 解：(1)可逆膨胀0U，0H kJdmdmKmolKJmolVVnRTWQ57.42050ln)300)(314.8)(2(ln331112 124.1530057.4KJKkJTQS (2) 真空膨胀 0W，0U，0H，0Q S 同(1)，124.15KJS (3) 对抗恒外压 100kPa。由于始态终态同(1)一致,所以 U，H ，S 同(1)。 0U，0H 124.15KJS kJdmdmkPamolVpWQ6)2050)(100)(2(33 3．1mol N2(g)可看作理想气体，从始态298K，100kPa，经如下两个等温过程，分别到达终态压力为600kPa，分别求过程的U，H ，A ，G，S ，isoS，W 和Q 的值。 (1) 等温可逆压缩； (2) 等外压为600kPa 时的压缩。 解：(1) 等温可逆压缩0U，0H JkPakPaKmolKJmolppnRTWQ4443600100ln)298)(314.8)(1(ln1121 JWA4443 JAG4443 190.142984443KJKJTQS 190.142984443KJKJTQS环环 0环SSSiso (2) 等外压为600kPa 时的压缩，由于始态终态同(1)一致,所以U，H ，A ，G，S 同(1)。 kJKmolKJkPapnRTpnRTpVpWQ40.12)298)(314.8)(10016001)(600()(1112 158.4129812400KJKJTQS环环 168.26KJSSSiso环 4．将1mol 双原子理想气体从始态298K，100kPa，绝热可逆压缩到体积为5dm3，试求终态的温度、压力和过程的U，H，S ，W 和Q 的值。 解：3111102478.0100)298)(314.8)(1(mkPaKmolKJmolpnRTV 4.157)25()25(,,RRRCCmVmp 122111 VTVT KmmKVVTT3.5 6 5)0 0 5.00 2 4 7 8.0(2 9 8)(14.13312112 k P amKm o lKJm o lVn R Tp8.9 3 50 0 5.0)3.5 6 5)(314.8)(1(311222...