物理化学热力学第二定律题目及答案

1、北京大学物理化学热力学考题考题 命题人：苏泽彬学号：1000010306、选择题(20)1. G=0的过程应满足的条件是(A) 等温(B) 等压(C) 等非体积功为零(D) 可逆过程答案：A,B,C,D2.对任一过程，与反应途径有关的是(A)体系的内能变化(B)体系对外作的功(C)体系得到的功(D)体系吸收的热答案：BCD3下列四个关系式中哪几个是麦克斯韦关系式？.；s p(A)工；：V s(B)cT丿s(C)(D)cS那丿TBCD答案：4 氮气进行绝热可逆膨胀，错误的是 G=0 U=0 (B) S = 0 (C) A=0 (D)答案：ACD5 关于吉布斯函数 G,下面的说法中正确的是(A)

2、G< W在做非体积功的各种热力学过程中都成立系统在平衡态的吉(B) 在等温等压且不做非体积功的条件下，对于各种可能的变动氏函数最小(C) 在等温等压且不做非体积功时，吉氏函数增加的过程不可能发生(D) 在等温等压下，一个系统的吉氏函数减少值大于非体积功的过程不可能发生 答案：BCD二、填空题(20)1 一切自发变化都有一定的方向和限度不会自动逆向进行。自发变化是热力学 的不可逆过程。2卡诺热机在两个热源之间 通过一个有两个恒温可逆过程和两个绝热可逆过程所 组成的特殊可逆循环工作时，热转化为功的比率最大_3孤立体系的熵永远不会减4在绝对0K,任何纯的完美晶体的 S为零三、计算题（20*3=

3、60 ）1 在 300 K , 100 kPa 压力下，2 mol A 和 2 mol B 容加热到600 K。求整个过程的.S为若干？已知 解：的理想气体等温、等压混合后，再等Cv mA = 1 5 R， CvmB = 2 5 R'混合态纯态2 mol ,2 mol ,2 mol, A ：卜2 mol , p =100 kPa =300 K混合态A(g)300K, 100kPaB(g)( 1)':S = . :Si + . ：S2, n = 2 mol.:S1 = 2n Rl n ( 2V / V ) = 2nR ln2S2 = ( 1 5nR + 2 5nR ) ln (T

4、2 /)= 4nR ln2 所以.：S = 6nRln2=(62 mol 8 314 J K-1 mol-1 ) ln2 = 69 15 J K-1 (8 分)恒容(2 )2 mol , A ：卜 2 mol , B> T2 =600 K（6分）（6分）2试证明物质的量恒定的单相纯物质，只有p, V, T变化过程的dS （nCv,m /T）（；:T/ ；:p）vd p （nCp,m / T）G：T / ；:V）pdV解：dS =（；：S/；：p）Vdp （；：S/ ；V）pdV= （:：S/汀）v（汀/：p）Vdp （：S/：T） p（：T/：V）pdV （ 5 分）5分)将US/”C-

5、m/T及(；-S/；-T)pC/T代入上式，即可证明(dS =(nCv,m/T)(：T/：p)vdp (nCp,m/T)( ；T/?V)pdV (10 分)C02的饱和蒸3在59 C时，过冷液态二氧化碳的饱和蒸气压为0460 MPa，同温度时固态气压为0 434 MPa，问在上述温度时，将 1 mol过冷液态CO2转化为固态CO2时，厶G为多 少？设气体服从理想气体行为。解：此过程为不可逆相变，故设计过程：59C C02( s )0 434 MPa不可逆相变-59 C CQ( l )0 460 MPa59C CQ( g )0 460 MPa3 *59C0 434CQ( g )MPa-G = -G1 + -G2 + -G 3过程1，3为可逆相变，即=二G3 = 0过程2为等温可逆膨胀G2 - - S