思考题和习题解答 =0.0063J.K 抽去隔板后,两气体在恒温下混合,每一种气体的分压均变为原来压力 的一半 △S=n1Rln2+n2Rin2=(n1+n2)Rln2=(2×8.3145×In2)JK 11.53JK 故总的熵变为(00063+1153)JK-1=1154JK 21.以旋塞隔开而体积相等的两个玻璃球,分别贮有1molO2和 I moI N2,温度均为25℃,压力均为01MPa。在绝热条件下,打开旋 塞使两种气体混合。取两种气体为系统,试求混合过程的Q、W、ΔU AH、AS、A4、AG。(设O2和N2均为理想气体) 解:因为绝热,故Q=0 因为系统的体积不变,故W=0 △U=Q+W=0 而 △U=nC"nAT,故△T=0 于是△H=nC°△T=0 两种气体的压力都从0MPa变为005MP △S=AS+△S2=n1Rln2+n2Rln2=(n1+n2)Rln2 (2×8.3145×n2)JK-=1153JK △A=△U-T△S=[0-(25+27315)×1153]J=-3438J 2.1 mol CO2自20℃、0.3040MPa、7878cm反抗恒定的0.101325 MPa外压恒温膨胀至0101325Pa、23920cm3。试求此过程的Q、W △U、MH。已知CO2在20℃、03040MPa下节流膨胀至0101325MPa 时的温度为1772℃;在0.101325MPa下及20℃附近其 F0101325×10)(2920-7878×10=-1625J △H ×3707×(20-1772)J=845J 84-(0.101325×23920-03040×7878)J=557J Q=△U-W=57-(-1625)J=1681J·54· 思考题和习题解答 1 = 0.0063 J K− ⋅ 抽去隔板后，两气体在恒温下混合，每一种气体的分压均变为原来压力 的一半 1 1 1 2 1 2 = 11.53 J K ln2 + ln2 = ( ) ln2 = (2 8.3145 ln2)J K − − ⋅ ΔS = n R n R n + n R × × ⋅ 故总的熵变为 (. . ) 0 0063 1153 1 1 +⋅ ⋅ − − J K = 11.54 J K 21. 以旋塞隔开而体积相等的两个玻璃球，分别贮有1 mol O2 和 1 mol N2 ，温度均为 25℃，压力均为01. MPa 。在绝热条件下，打开旋 塞使两种气体混合。取两种气体为系统，试求混合过程的Q、W 、ΔU 、 ΔH 、ΔS 、ΔA、ΔG 。（设O2 和 N2 均为理想气体） 解：因为绝热，故Q = 0 因为系统的体积不变，故W = 0 则 ΔU QW = + = 0 而 Δ Δ U nC T = V ,m o ， 故 ΔT = 0 于是 Δ Δ H nC T = = p,m o 0 两种气体的压力都从01. MPa 变为0 05 . MPa ∴ ln2 + ln2 = ( ) ln 2 ΔS = ΔS1 + ΔS2 = n1R n2R n1 + n2 R ( ) 1 1 2 8.3145 ln2 J K 11.53 J K − − = × × ⋅ = ⋅ ΔA = ΔU − TΔS = [ ] 0 − ( ) 25 + 273.15 ×11.53 J = −3438 J ΔG = ΔA = −3438 J 22. 1 mol CO2自 20℃、0.3040 MPa、7878 cm3 反抗恒定的 0.101325 MPa 外压恒温膨胀至0101325 . Pa 、23920 cm3 。试求此过程的Q、W 、 ΔU 、ΔH 。已知CO2 在 20℃、0 3040 . MPa 下节流膨胀至0101325 . MPa 时的温度为 17.72 ℃；在 0101325 . MPa 下 及 20 ℃附近其 Cp, . m = ⋅⋅ J K mol − − 37 07 1 1。 解： [ ] ( ) 0.101325 10 ( ) 23920 7878 10 J = 1625 J 6 6 = − × × − × − = − Δ − W p外 V [ ] 1 37.07 ( ) 20 17.72 J = 84.5 J 1 2 0 ,m = × × − ΔH = ΔH + ΔH = + nCp ΔT ( ) = [ ] 84.5 − ( ) 0.101325× 23920 − 0.3040×7878 J = 55.7 J ΔU = ΔH − Δ pV Q = ΔU −W = [ ] 55.7 − ( ) −1625 J = 1681J