。 例2.300K下，1摩尔单原子分子理想气体由10升经如下过程膨胀到20升. ()等温可逆膨胀；2)向真空膨胀；(3)等温恒外压（末态压力）膨胀.求上述 各过程的Q,W,△U,△H,△S,△F,和△G? ·解：(1)理想气体等温过程：△U=0△H=0 Q=W=nRT1n(V,V)=8.314:300ln(20/10)=1729J ΔS=nRIn(V2/V)=8.314ln2=5.763J/K ● △F=△(G-pV=△G-△(pV=△G (pV)m=nRT=常数 AG=nRTIn(V/V2)=-1729 J (2) ·过程(2)与过程()具有相同的始末态，故状态函数的改变值相 △U=0△H=0△S=5.763J/K △F=△G=-1729J ,外压为零 O=W=0 3),·过程3)与过程（①具有相同的始末态，故状态函数的改变值相 △U=0△H=0△S=5.763J/K△F=△G=-1729J Q-W=p外dV=p2(V2V) p1V1p2V2=RTP2=RT/V2=8.314300/0.02=124710Pa W=124710(0.02-0.01)=1247J 0=1247J• 例2. 300K下,1摩尔单原子分子理想气体由10升经如下过程膨胀到20升. (1) 等温可逆膨胀; (2) 向真空膨胀; (3) 等温恒外压(末态压力)膨胀. 求上述 各过程的Q,W,U,H,S,F,和G? • 解: (1) 理想气体等温过程: U=0 H=0 • Q=W=nRTln(V2 /V1 )=8.314·300·ln(20/10)=1729 J • S=nRln(V2 /V1 )=8.314·ln2=5.763 J/K • F=(G-pV)= G-(pV)=G (pV)T=nRT=常数 • G=nRTln(V1 /V2 )=-1729 J • (2) ∵ 过程(2)与过程(1)具有相同的始末态,故状态函数的改变值相 • U=0 H=0 S=5.763J/K F=G=-1729J • ∵ 外压为零 ∴ Q=W=0 • (3) ∵ 过程(3)与过程(1)具有相同的始末态,故状态函数的改变值相 • U=0 H=0 S=5.763J/K F=G=-1729J • Q=W=∫p外dV=p2 (V2 -V1 ) • p1V1=p2V2=RT p2=RT/V2=8.314·300/0.02=124710 Pa • W=124710(0.02-0.01)=1247 J • Q=1247 J