题目
1molO2于298.2K时:(1)由101.3kPa等温可逆压缩到608.0kPa,求Q、W、ΔU、ΔH、△F、ΔG、ΔS和ΔS孤立;(2)若自始至终用608.0kPa的外压,等温压缩到终态,求上述各热力学量的变化。
1molO2于298.2K时:(1)由101.3kPa等温可逆压缩到608.0kPa,求Q、W、ΔU、ΔH、△F、ΔG、ΔS和ΔS孤立;(2)若自始至终用608.0kPa的外压,等温压缩到终态,求上述各热力学量的变化。
题目解答
答案


解析
步骤 1:计算等温可逆压缩过程中的功
等温可逆压缩过程中,功的计算公式为:$W=-nRT\ln \dfrac {P1}{P2}$,其中n为物质的量,R为理想气体常数,T为温度,P1为初始压力,P2为终态压力。
步骤 2:计算等温可逆压缩过程中的热
等温可逆压缩过程中,热的计算公式为:$Q=-W$,因为等温过程中的内能变化为零,所以热等于功的负值。
步骤 3:计算等温可逆压缩过程中的熵变
等温可逆压缩过程中,熵变的计算公式为:$\Delta S=\dfrac {Q}{T}$,其中Q为热,T为温度。
步骤 4:计算等温可逆压缩过程中的吉布斯自由能变化
等温可逆压缩过程中,吉布斯自由能变化的计算公式为:$\Delta G=\Delta F=-T\Delta S$,其中T为温度,$\Delta S$为熵变。
步骤 5:计算等温可逆压缩过程中的孤立熵变
等温可逆压缩过程中,孤立熵变的计算公式为:$\Delta S_{孤立}=\Delta S+\Delta S_{环境}$,其中$\Delta S$为熵变,$\Delta S_{环境}$为环境熵变。
步骤 6:计算等温压缩过程中的功
等温压缩过程中,功的计算公式为:$W=-P_{e}\Delta V$,其中$P_{e}$为外压,$\Delta V$为体积变化。
步骤 7:计算等温压缩过程中的热
等温压缩过程中,热的计算公式为:$Q=-W$,因为等温过程中的内能变化为零,所以热等于功的负值。
步骤 8:计算等温压缩过程中的孤立熵变
等温压缩过程中,孤立熵变的计算公式为:$\Delta S_{孤立}=\Delta S+\Delta S_{环境}$,其中$\Delta S$为熵变,$\Delta S_{环境}$为环境熵变。
等温可逆压缩过程中,功的计算公式为:$W=-nRT\ln \dfrac {P1}{P2}$,其中n为物质的量,R为理想气体常数,T为温度,P1为初始压力,P2为终态压力。
步骤 2:计算等温可逆压缩过程中的热
等温可逆压缩过程中,热的计算公式为:$Q=-W$,因为等温过程中的内能变化为零,所以热等于功的负值。
步骤 3:计算等温可逆压缩过程中的熵变
等温可逆压缩过程中,熵变的计算公式为:$\Delta S=\dfrac {Q}{T}$,其中Q为热,T为温度。
步骤 4:计算等温可逆压缩过程中的吉布斯自由能变化
等温可逆压缩过程中,吉布斯自由能变化的计算公式为:$\Delta G=\Delta F=-T\Delta S$,其中T为温度,$\Delta S$为熵变。
步骤 5:计算等温可逆压缩过程中的孤立熵变
等温可逆压缩过程中,孤立熵变的计算公式为:$\Delta S_{孤立}=\Delta S+\Delta S_{环境}$,其中$\Delta S$为熵变,$\Delta S_{环境}$为环境熵变。
步骤 6:计算等温压缩过程中的功
等温压缩过程中,功的计算公式为:$W=-P_{e}\Delta V$,其中$P_{e}$为外压,$\Delta V$为体积变化。
步骤 7:计算等温压缩过程中的热
等温压缩过程中,热的计算公式为:$Q=-W$,因为等温过程中的内能变化为零,所以热等于功的负值。
步骤 8:计算等温压缩过程中的孤立熵变
等温压缩过程中,孤立熵变的计算公式为:$\Delta S_{孤立}=\Delta S+\Delta S_{环境}$,其中$\Delta S$为熵变,$\Delta S_{环境}$为环境熵变。