题目
在270K和100kPa下,一定量的过冷水凝结为同温同压下的冰,则系统和环境的熵变分别为:A. ΔS系统B. ΔS系统0C. ΔS系统>0,ΔS环D. ΔS系统>0,ΔS环>0
在270K和100kPa下,一定量的过冷水凝结为同温同压下的冰,则系统和环境的熵变分别为:
A. ΔS系统<0,ΔS环<0
B. ΔS系统<0,ΔS环>0
C. ΔS系统>0,ΔS环<0
D. ΔS系统>0,ΔS环>0
题目解答
答案
B. ΔS系统<0,ΔS环>0
解析
步骤 1:理解熵变的概念
熵变(ΔS)是热力学中描述系统无序度变化的物理量。熵变可以分为系统熵变(ΔS系统)和环境熵变(ΔS环)。系统熵变是系统内部无序度的变化,而环境熵变是系统与环境交换热量时环境无序度的变化。
步骤 2:分析过冷水凝结为冰的过程
过冷水在270K和100kPa下凝结为冰,这是一个放热过程。在凝结过程中,过冷水释放热量给环境,导致系统熵变(ΔS系统)减小,因为冰的无序度比过冷水低。同时,环境吸收了这部分热量,导致环境熵变(ΔS环)增加。
步骤 3:确定系统和环境的熵变
根据上述分析,系统熵变(ΔS系统)<0,因为过冷水凝结为冰,系统无序度降低。环境熵变(ΔS环)>0,因为环境吸收了过冷水释放的热量,环境无序度增加。
熵变(ΔS)是热力学中描述系统无序度变化的物理量。熵变可以分为系统熵变(ΔS系统)和环境熵变(ΔS环)。系统熵变是系统内部无序度的变化,而环境熵变是系统与环境交换热量时环境无序度的变化。
步骤 2:分析过冷水凝结为冰的过程
过冷水在270K和100kPa下凝结为冰,这是一个放热过程。在凝结过程中,过冷水释放热量给环境,导致系统熵变(ΔS系统)减小,因为冰的无序度比过冷水低。同时,环境吸收了这部分热量,导致环境熵变(ΔS环)增加。
步骤 3:确定系统和环境的熵变
根据上述分析,系统熵变(ΔS系统)<0,因为过冷水凝结为冰,系统无序度降低。环境熵变(ΔS环)>0,因为环境吸收了过冷水释放的热量,环境无序度增加。