体系熵变计算

体系熵变计算 1. 理想气体单纯 p,V,T 变化

①. 恒容过程 ②. 恒压过程例题：汽缸中有3mol，400K的氢气，在101.325 kPa下向300K的大气中散热直到平衡为止，求氢气的熵变并判断过程进行的方向。已知：。

解：题中所谓的到平衡是指氢气的终态温度为300K，恒压过程有：解：题中所谓的到平衡是指氢气的终态温度为300K，恒压过程有：

﹥0 判断：过程为自发过程 ③. 恒温过程

例题：1mol理想气体在298K时恒温可逆膨胀体积为原来的10倍，求熵变。若在上述始末态间进行的是自由膨胀过程，求熵变。并判断过程进行的方向。例题：1mol理想气体在298K时恒温可逆膨胀体积为原来的10倍，求熵变。若在上述始末态间进行的是自由膨胀过程，求熵变。并判断过程进行的方向。解：恒温过程有

此为可逆过程 自由膨胀：自由膨胀与恒温过程相同，因为始末态相同，状态函数不变。理想气体恒温内能不变，功为零，故热也为零，因此。所以。此为自发过程

④. 理想气体恒温混合过程 对每种气体分别用恒温过程处理：例题：一300K绝热容器中有一隔板，两边均为理想气体，抽去隔板后求混合过程的熵变，并判断过程的可逆性。解： 3mol氮气 2mol氧气

对隔离体系： 此为自发过程 ⑤. 传热过程根据传热条件（恒压或恒容）计算传热引起的熵变，若有体积或压力变化，则加上这部分的熵变。

例题：1mol，300K的氢气，与2mol，350K的氢气在101.325 kPa下绝热混合，求氢气的熵变，并判断过程进行的方向。。解：因为是绝热过程，故有热平衡：

此为自发过程？？？ 2. 凝聚体系由于凝聚体系特有的不可压缩性，只考虑温度对熵变的影响：

3. 相变过程 例题：已知苯在101.325 kPa， 80.1℃时沸腾，其汽化热为30878J/mol 。液态苯的平均恒压摩尔热容为142.7J/mol﹒K 。将 1mol，0.4atm的苯蒸汽在恒温80.1℃ 下压缩至1atm ，然后凝结为液态苯，并将液态苯冷却到60℃，求整个过程的熵变。设苯蒸汽为理想气体。

解：对于一些较复杂的过程可用一些示意图简示：解：对于一些较复杂的过程可用一些示意图简示：能不能进行

例题：今有两个容器接触，外面用绝热外套围着，均处于压力101.325 kPa下，一个容器中有0.5mol的液态苯与 0.5mol的固态苯成平衡。在另一个容器中有0.8mol的冰与 0.2mol的水成平衡。求两容器互相接触达到平衡后的熵变。已知常压下苯的熔点为5℃，冰的熔点为0℃。固态苯的热容为122.59J/mol，苯的熔化热为9916J/mol，冰的熔化热为6004J/mol。 0.5mol,l 0.5mol,s 0.8mol,s 0.2mol,l 5℃ 0℃

解：分析：冰要熔化成水且水升温，苯要凝固且固态苯降温，热平衡为：解：分析：冰要熔化成水且水升温，苯要凝固且固态苯降温，热平衡为：

例题：100℃, 101325Pa下1 molH2O(l)气化为101325Pa的水蒸气，已知此时H2O (l)的蒸发热为40.66kJmol-1，试计算熵变和热温商，并判断过程可逆性。 (1) p外=101325Pa，(2) p外=0。

解：不可逆程度：

不可逆程度：

例题：①1Kg，273K的水与373K的恒温热源接触，当水温升至373K时，求水，热源熵变及总熵变。②若水是先与323K的恒温源接触，达到平衡后再与373K的恒温源接触，并升温至373K，同样求水，热源熵变及总熵变。说明用何种方式升温既可使水升温至373K，又可使总熵变为零？例题：①1Kg，273K的水与373K的恒温热源接触，当水温升至373K时，求水，热源熵变及总熵变。②若水是先与323K的恒温源接触，达到平衡后再与373K的恒温源接触，并升温至373K，同样求水，热源熵变及总熵变。说明用何种方式升温既可使水升温至373K，又可使总熵变为零？。

参考答案 ① ②

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