题目
纯液体在正常相变点凝固,则下列量减少的是A. 熵B. 吉布斯自由能C. 蒸汽压D. 凝固热
纯液体在正常相变点凝固,则下列量减少的是
A. 熵
B. 吉布斯自由能
C. 蒸汽压
D. 凝固热
题目解答
答案
A. 熵
解析
考查要点:本题主要考查相变过程中热力学函数的变化,特别是熵、吉布斯自由能、蒸汽压和凝固热在正常相变点的变化规律。
解题核心思路:
- 明确相变特点:在正常相变点(如凝固点),固液两相共存,温度保持恒定,过程为可逆过程。
- 分析各物理量的定义与变化:
- 熵(S):相变时混乱度变化的直接体现。液体→固体,分子排列更有序,熵减少。
- 吉布斯自由能(G):相变平衡时ΔG=0,故吉布斯自由能不变。
- 蒸汽压(P):在相变温度下,固液共存时蒸汽压由温度决定,保持不变。
- 凝固热(ΔH):相变过程释放的热量,为物质的固有属性,数值不变。
破题关键:抓住相变过程的可逆性和物理量的热力学定义,结合分子运动的有序性分析熵的变化。
选项分析
A. 熵
- 定义:熵是系统混乱度的量度。
- 变化:液体凝固为固体时,分子从较无序的液态变为高度有序的固态,混乱度降低,因此熵减少。
- 公式:在相变点,$\Delta S = \frac{Q_{\text{rev}}}{T}$,凝固为放热过程($Q_{\text{rev}} < 0$),故$\Delta S < 0$。
B. 吉布斯自由能
- 定义:吉布斯自由能是判断相变方向的依据。
- 变化:在相变平衡点(如凝固点),$\Delta G = 0$,故吉布斯自由能不变。
C. 蒸汽压
- 定义:蒸汽压由温度决定,在相变温度下,固液共存时蒸汽压与液体单独存在时相同,保持不变。
D. 凝固热
- 定义:凝固热是相变过程中释放的热量,为物质的固有属性,数值不变。