5252(T2-T1)= -p外(
T2p2?T1p1T2)
(T2-298.15K)=-0.5?(
0.5?298.15K1)
T2=255.56K ΔU=nCv(T2-T1)=2?W=-1770 J
ΔH=ΔU+Δ(pV)= ΔU+nRΔT=[-1770+2?8.314?(255.56-298.15)]J =[-1770+2?8.314?(255.56-298.15)]J =-2479 J
52?8.314?(255.56-298.15)J=-1770 J
此题结论：绝热可逆过程与绝热不可逆过程从同一始态出发不能一步到达同一终点。
3.1mol单原子理想气体从300K、300Kpa的始态，沿TV＝常数的途径可逆膨胀到100Kpa 的终态，求该过程的W、Q、ΔU和ΔH。
解： W=ΔU=nCv,m(T2-T1), ΔH=nCp,m(T2-T1) 先求T2
n =1mol T1=300K P1=300KPa 由封闭系统，理想气体
T2T1P2V2P1V1132n =1mol T2 P2=100KPa ＝＝1p1V23p1V113＝1V23V1?1T13T2T2＝2T1，T2＝T1＝173.2K
ΔU={ΔH={
可逆3252?8.314(173.2?300)}J=--1.581 kJ ?8.314(173.2?300)}J=--2.636 kJ
?W??PdV
∵ TV＝常数， d(TV)=0
TdV=-VdT， dV??VdTT
TdV=-VdT， dV???W?PVdTTVdTT
?nRdT
W?nR(T2?T1)??1.054kJ Q??U?W??0.527kJ
第三章 热力学第二定律
（一）、填空题
1、1mol理想气体在温度T下从10 dm-3做恒温可逆膨胀，若其熵变为5.76 J?K-1，则其终态的体积为
。
2、 1mol理想气体在298K和101.325 kPa下做恒温可逆压缩，若过程的?G为5966J，则其
末态压力为
。
?G?p)T的值
3、 对于无相变、无化变、只做体积功的封闭系统，(零、小于零或等于零）。
（填：大于
4、 1mol范德华气体在等温下从体积V1膨胀到体积V2的?S =
。
5、 298K下，将两种理想气体分别取1mol进行恒温恒压的混合，则混合前后热力学性质
的变化情况为：?U
0，?S
0，?G
0。（填：>、= 或 <）。
6、 298K下，将两种理想气体分别取1dm3恒温混合成1dm3的混合气体，则混合前后热力
学性质的变化情况为：?U
0，?S
0，?G
0。（填：>、= 或 <）。
7、 268K及101.325 kPa下，1mol过冷液态苯凝固为固态苯，放热9874 J?mol-1，此时的熵
变化为-35.65 J?mol-1?K-1。若有2mol的苯发生这样的不可逆相变化，则系统的?G = 。
8、理想气体卡诺循环：
在T-S图上可表示为：
T/K
在T-H图上可表示为： T/K S/J?K-1 H/kJ 9、1mol理想气体从同一始态Ⅰ(p1, V1, T1)分别经绝热可逆和绝热向真空自由膨胀至相同的
V2，其相应的终态为Ⅱ(p2, V2, T2) 及Ⅲ(p3, V2, T3)，则在两个终态间的关系是：T2 p2
10、323.15K时水的饱和蒸气压为13.33 kPa，若1mol 水在323.15K，13.33 kPa的条件下向真空蒸空蒸发为323.15K，13.33 kPa的水蒸气，则此过程的?U 0、?H 0、?S 0、?A 0、?G 0。（填>、= 或 <）
p3，S2 S3。（填>、= 或 <）
T3，
11、有1mol理想气体，始态温度为T1，体积为V1，经下述不同过程达到终态，终态体积均为2V1，则系统的熵变分别为：
（1）等温不可逆膨胀，?S （2）绝热等外压膨胀，?S （3）绝热可逆膨胀，?S
0； 0；
0。（填空：>、= 或 <）
12、水的饱和蒸气压与温度的关系为：ln(p/kPa)?A?4883.8/(T/K)。则A= ，水的摩尔蒸发焓Δ
vapH= ，250K时水的饱和蒸气压为： 。
填空题答案：
1. 20dm-3 4.RlnV2?bV1?b
mol
2. 1.126?103 kPa 5. = > <
3. 大于零
6.= = = 7. –639.6 J
8.
T/K B A
D C
S/J?K-1
T/K A,B C,D H/kJ
9. < < < 10. > > > < =
11. > > = 12．17.71 40.60 kJ?mol-1 （二）、选择题：
1. 隔离系统内发生的可逆变化过程：
A．?S = 0，?S(环) = 0 C．?S = 0，?S(环) > 0
（ ）
B．?S > 0，?S(环) = 0 D．?S > 0，?S(环) > 0
（ ）
2. 实际气体经一不可逆循环：
A．?S = 0，?U> 0 C．?S = 0，? U = 0
B．?S > 0，?U>0
D．?S> 0， ?U= 0
（ ）
3. 理想气体向真空膨胀时：
A．?U = 0，?S = 0，?G = 0 C．?U < 0，?S < 0，?G < 0
B．?U > 0，?S > 0，?G > 0 D．?U = 0，?S > 0，?G < 0
4. 对于单组分系统，温度一定时，下列图形正确的是： （ ）
G/[G]gG/[G]llgG/[G]glG/[G]lgp/Pap/Pap/Pap/Pa A． B． C． D．
5. 1mol理想气体经过一个恒温可逆压缩过程，则该过程：
A．?G>?A
B．?G=?A
C．?G
（ ）
D．无法比较
）
6. 某系统经任一循环过程，系统与环境所交换的热与温度的关系可表示为：（
A．??QT?0 B．??QT?0不可
C．??QT?0不可 D．
Q1?Q2Q1?1
-1
7．在298K时已知气相反应2CO?O2???2CO2的?rGm为-514.2kJ·mol，则发生
01mol 反应的?A0：
（ ）
A．?A0= -514.2 kJ?mol-1 C．?A0> -514.2 kJ?mol-1
B．?A0= 0
D．?A0< -514.2 kJ?mol-1
（ ）
8．欲使一过程的?G= 0，应满足的条件是：
A．可逆绝热过程
B．恒容绝热且只作膨胀功的过程 C．恒温恒压且只作膨胀功的可逆过程 D．恒温恒容且只作膨胀功的可逆过程
9．在恒温恒压不作非体积功的情况下，下列哪个过程肯定可以自发进行？（ ）
A．?H>0，且?S>0 C．?H<0，且?S>0
B．?H>0，且?S<0 D．?H<0，且?S<0
（ ）
10．下列说法中，哪一种是不正确的？
A．隔离物系中的熵永不减少
B．在绝热过程中物系的熵决不会减少 C．物系处于平衡态时熵值最大 D．任何热力学过程不可能出现?S总<0
11．在实际气体绝热可逆膨胀过程中： （ ）
A．?S>0
12．理想气体经一个不可逆循环过程，则： （ ）
A．?S(系) > 0 B．?S(环) > 0 C．?S(系) <0
D．?S(环) <0
B．?S<0 C．?U>0
D．?U <0
13．气体CO与O2在一坚固的绝热箱内发生化学反应，系统的温度升高，该过程：（ ）
A．?U = 0，
B．?H = 0 C．?S = 0
?A?V D．?G = 0
14．对于封闭系统纯PVT变化过程，(A．大于零，
)T的值： （ ）
B．小于零 C．等于零 D．正负不定
15．在101.325kP下，-10℃时过冷水结成冰是一个自发过程，该过程中：（ ）
A． ?S = 0，?G = 0
B． ?S > 0，?G< 0 D． ?S > 0，?G > 0
C． ?S < 0，?G < 0
选择题答案：
1. A
（三）讨论习题
1．1mol理想气体连续经历下列过程： （1）由100kPa、25℃等容加热到100℃； （2）绝热向真空膨胀至体到增大一倍； （3）恒压冷却到温度为25℃。
求总过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。 解：三个过程用框图表示如下：
T2=373.15K T1=298.15K P2 p1=100kPa V2= V1 V1 （1）是恒容过程，所以 p1p2?T1T2p2?T2T1p1?373.15298.15 2. C 3. D 4. A 5. B 6. C 7. C 8. C
9.C 10.C 11. D 12. B 13. A 14．B 15.C
T3=373.15K P3 V3=2 V1 T4=298.15K P4= P3 V4 ?100KPa?125.16kPa
（2）理想气体向真空膨胀温度不变，所以