题目
(相变熵)101.3 kPa下, 25 ℃的 1 mol水蒸发成同温度的蒸气,此过程系统的熵变△S。A. = 0B. < 0C. > 0D. = /298K 。
(相变熵)101.3 kPa下, 25 ℃的 1 mol水蒸发成同温度的蒸气,此过程系统的熵变△S。
- A. = 0
- B. < 0
- C. > 0
- D. = /298K 。
题目解答
答案
C
解析
考查要点:本题主要考查相变过程中系统熵变的计算,涉及相变潜热和熵变公式的应用,以及对分子混乱度变化的理解。
解题核心思路:
- 相变过程中,物质从液态变为气态,分子热运动的混乱度显著增加,因此系统的熵变应为正值。
- 根据热力学公式 $\Delta S = \frac{Q_{\text{rev}}}{T}$,若过程为可逆相变(恒温),则可利用相变潜热计算熵变。
- 蒸发是吸热过程,系统吸收热量,导致熵增加。
破题关键点:
- 明确相变方向(液态→气态),判断混乱度变化趋势。
- 应用熵变公式,结合相变潜热的正负确定结果符号。
相变过程分析:
在恒温(25℃)和恒压(101.3 kPa)下,1 mol液态水蒸发为水蒸气。此过程为可逆相变,满足公式:
$\Delta S = \frac{Q_{\text{rev}}}{T}$
其中,$Q_{\text{rev}}$为蒸发潜热(即单位物质的量液体蒸发为气体所需的热量),且为正值(系统吸热)。因此,$\Delta S > 0$。
分子混乱度视角:
液态水分子排列较有序,运动受限;气态水分子无规则运动剧烈,混乱度显著增加。因此,系统熵变必然为正值。