作者jg065 (相信"相信的力量")
看板Chemistry
标题Re: [学科] 热力学问题
时间Sun Apr 15 17:43:10 2012
※ 引述《Deconation (猪猪)》之铭言：
: 题目是
: A 1.00-mol sample of an idea gas in a vessel with a movable piston
: initially occupies a volume of 5.00L at an external pressure of 5.00 atm
: a. if Pex is suddenly lowered to 2.00 atm and the gas is allowed to
: expand isothermally caculate : △E △H △S △G w and q
这是等温不可逆膨胀
(1)
因为理想气体的内能(U或是E)及焓(H)只和温度有关
所以等温△E = △H =0
(2)
w = -Pex △V = -Pex (V2 - V1)
因为P跟V是状态函数，所以可以用P1V1=P2V2求
5 * 5 = 2 * V2 => V2 = 12.5 L
所以w = - 2 * (12.5 - 5) = -15 atm-L (系统对外作功，内能下降)
再利用 △E = q + w = 0
得到 q = -w = 15 atm-L (系统吸热，内能上升，最後内能变化为0)
所以我之前说虽然等温，还是有热量变化
只是这个变化拿来作功了
而系统的压力是由5变成2，并非定压
所以△H并不等於q
(3)
△Ssys = qrev/T
也就是说系统的熵一定要用可逆过程的热量变化来做
所以利用定温，理想气体的△E = q + w = 0
得到qrev = -w = -(-∫Pex dV) = ∫Pin dV
= nRT * ln(V2/V1)
△Ssys = nR ln(V2/V1) = 1 * 0.082 ln(12.5/5)
= 0.075 atm-L/K
(4)
先由 P1V1 = nRT 求T = 304 K
△G = △H - T△S
= 0 - 304 * 0.075 = -22.8 atm-L < 0 可自发
: b. show by the second law that this process will occur spontaneously
: 我再次回头看了详解 发现它代 q值进去的地方是在△S(univ)=△S(sys) + △S(surr)
: 这其中有什麽关联吗@@?
因为q(surr) = -q(sys) 是路径函数
△S(surr) = q(surr)/T = -q(sys)/T = -0.049 atm-L/K
△S(univ) = △S(sys) + △S(surr)
= 0.075 + (-0.049)
= 0.026 > 0 所以是自发反应
有错请指正.......^^
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 1.160.234.70
※ 编辑: jg065 来自: 1.160.234.70 (04/15 18:04)
1F：→ airers:这样算应该没错 能量单位用J好像会比较好一点XD 04/15 18:07
2F：→ jg065:1 atm-L = 101.3 J ^^ 04/15 18:12
3F：推 Deconation:请问j大 q(surr)=-q(sys) 这边是从何得知的呢? 04/15 18:27
4F：→ jg065:系统吸热 = 环境放热，所以同值异号 04/15 18:52
5F：推 Deconation:原来如此!!! 谢谢j大耐心的讲解^0^! 04/15 20:28
6F：→ jg065:我顺便复习 最近一直在拼高中教材 大学的东西有点忘了...= = 04/15 20:39