物理化學熱力學第二定律題目及答案

1、北京大學物理化學熱力學考題考題 命題人：蘇澤彬?qū)W號：1000010306、選擇題(20)1. G=0的過程應滿足的條件是(A) 等溫(B) 等壓(C) 等非體積功為零(D) 可逆過程答案：A,B,C,D2.對任一過程，與反應途徑有關(guān)的是(A)體系的內(nèi)能變化(B)體系對外作的功(C)體系得到的功(D)體系吸收的熱答案：BCD3下列四個關(guān)系式中哪幾個是麥克斯韋關(guān)系式？.；s p(A)工；：V s(B)cT丿s(C)(D)cS那丿TBCD答案：4 氮氣進行絕熱可逆膨脹，錯誤的是 G=0 U=0 (B) S = 0 (C) A=0 (D)答案：ACD5 關(guān)于吉布斯函數(shù) G,下面的說法中正確的是(A)

2、G< W在做非體積功的各種熱力學過程中都成立系統(tǒng)在平衡態(tài)的吉(B) 在等溫等壓且不做非體積功的條件下，對于各種可能的變動氏函數(shù)最小(C) 在等溫等壓且不做非體積功時，吉氏函數(shù)增加的過程不可能發(fā)生(D) 在等溫等壓下，一個系統(tǒng)的吉氏函數(shù)減少值大于非體積功的過程不可能發(fā)生 答案：BCD二、填空題(20)1 一切自發(fā)變化都有一定的方向和限度不會自動逆向進行。自發(fā)變化是熱力學 的不可逆過程。2卡諾熱機在兩個熱源之間 通過一個有兩個恒溫可逆過程和兩個絕熱可逆過程所 組成的特殊可逆循環(huán)工作時，熱轉(zhuǎn)化為功的比率最大_3孤立體系的熵永遠不會減4在絕對0K,任何純的完美晶體的 S為零三、計算題（20*3=

3、60 ）1 在 300 K , 100 kPa 壓力下，2 mol A 和 2 mol B 容加熱到600 K。求整個過程的.S為若干？已知 解：的理想氣體等溫、等壓混合后，再等Cv mA = 1 5 R， CvmB = 2 5 R'混合態(tài)純態(tài)2 mol ,2 mol ,2 mol, A ：卜2 mol , p =100 kPa =300 K混合態(tài)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試證明物質(zhì)的量恒定的單相純物質(zhì)，只有p, V, T變化過程的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/：p）Vdp （：S/：T） p（：T/：V）pdV （ 5 分）5分)將US/”C-

5、m/T及(；-S/；-T)pC/T代入上式，即可證明(dS =(nCv,m/T)(：T/：p)vdp (nCp,m/T)( ；T/?V)pdV (10 分)C02的飽和蒸3在59 C時，過冷液態(tài)二氧化碳的飽和蒸氣壓為0460 MPa，同溫度時固態(tài)氣壓為0 434 MPa，問在上述溫度時，將 1 mol過冷液態(tài)CO2轉(zhuǎn)化為固態(tài)CO2時，厶G為多 少？設氣體服從理想氣體行為。解：此過程為不可逆相變，故設計過程：59C C02( s )0 434 MPa不可逆相變-59 C CQ( l )0 460 MPa59C CQ( g )0 460 MPa3 *59C0 434CQ( g )MPa-G = -G1 + -G2 + -G 3過程1，3為可逆相變，即=二G3 = 0過程2為等溫可逆膨脹G2 - - S