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文档简介

1、2.5 S的计算1简单状态变化过程(单纯P,V,T变化过程).1.1恒温过程:AB 例;设有nAmol的惰性理想气体A和nBmol的惰性理想气体B用隔板分开并置于体积为V的容器中,彼此所处的温度和压力皆相同,当隔板撤掉后,两种气体混合达成平衡,求混合过程的熵变. 解:理想气体的混合过程,为一恒温不可逆过程,且Q=0,对气体A,设体积由VA恒温可逆膨胀到V ;对气体B, , 又因为Q=0. 理想气体的混合为不可逆过程. 说明:恒温,恒压下i种不同惰性理想气体的混合过程: ni和xi分别为第I种理想气体的物质的量及物质的量分数.例:10gH2(假设为理想气体)在27,5105Pa时,在保持温度为2

2、7恒定外压力为106Pa下进行压缩,终态压力为106Pa,试求算此过程的S,并与实际过程的热温商比较之.解:等温过程1.2变温过程:(1).等容变温过程: (2)恒压变温过程: 注:在定容或定压下,不论系统由固体,液体或气体所构成,均可用以上二式计算S,但在温度变化范围内,不能有相变化发生.1.3理想气体状态改变的过程: S=? 可逆恒温 S1 可逆恒容 S2 S=? 可逆恒温S1 可逆恒压 S2 注意:S是体系的状态函数,与过程和径无关,所以只要知道始态( )和终态( )不论其过程如何,均可用上述三式求算S.例:2mol单原子理想气体,由 ,273K绝热压缩至终态4 ,546K,求S.解:(

3、1)设计可逆过程为: 恒温可逆 恒压可逆为不可逆过程.(2).S为状态函数,理想气体的亦可求出S 说明:若设计为绝热可逆,则S=0(错)因为绝热可逆与不可逆过程有相同的始态,就不能有相同的终态.绝热不可逆过程不能设计为绝热可逆过程.2相变过程2.1可逆相变: 2.2不可逆相变:必须设计一始终态相同的可逆过程计算其S.例:计算 ,298K的1molH2O(l)变成 ,298K的H2O(g)的S,并判断该过程的方向.已知Cpm(H2O,l)=75.3J.K-1mol-1;Cpm(H2O,g)=33.6J.K-1.mol-1;373K时Hvap(H2O,l)=40.59kJ.mol-1. 不可逆 S=? 可逆升温S1(恒压) 可逆相变S2 可逆降温S3(恒压) 实际过程的Qp=H.H(298K)=H1+H2+H3=nCp,m(H2O,l)(T2-T1)+nvapHm+nCp,m(H2O,g)(T1-T2)=4.37104(J.)或H(298K)=H(373K)+Cp(T2-T1)=40590+(33.6-75.3)(298-373)=4.3710

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