题目
4.在298K的等温情况下,在一个中间有导热隔板分开的盒子中,一边放-|||-0.2molO2(g),压力为20kPa,另一边放0.8molN2(g),压力为80kPa,抽去隔-|||-板使两种气体混合,试求:-|||-(1)混合后,盒子中的压力;-|||-(2)混合过程中的Q,W, △U ,△S 和 Delta G;-|||-(3)如果假设在等温情况下,使混合后的气体再可逆地回到始态,计算该过-|||-程的Q和W的值。
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算混合后盒子中的压力
根据理想气体状态方程，$PV=nRT$，可以计算出每种气体的体积，然后计算混合后的总压力。
步骤 2：计算混合过程中的Q, W, $\Delta U$, $\Delta S$ 和 $\Delta G$
混合过程是等温过程，所以$\Delta U=0$，$Q=W$。$\Delta S$和$\Delta G$可以通过计算每种气体的熵变和吉布斯自由能变来得到。
步骤 3：计算等温可逆分离过程中的Q和W
等温可逆分离过程中的Q和W可以通过计算每种气体的熵变和吉布斯自由能变来得到。
根据理想气体状态方程，$PV=nRT$，可以计算出每种气体的体积，然后计算混合后的总压力。
步骤 2：计算混合过程中的Q, W, $\Delta U$, $\Delta S$ 和 $\Delta G$
混合过程是等温过程，所以$\Delta U=0$，$Q=W$。$\Delta S$和$\Delta G$可以通过计算每种气体的熵变和吉布斯自由能变来得到。
步骤 3：计算等温可逆分离过程中的Q和W
等温可逆分离过程中的Q和W可以通过计算每种气体的熵变和吉布斯自由能变来得到。