热力学第二定律课后习题答?/p>
习题
1
?/p>
300 K
?/p>
100 kPa
压力下,
2 mol A
?/p>
2 mol B
的理想气体定温、定压混合后,再?/p>
容加热到
600 K

。求整个过程?/p>
S
为若干已?/p>
C

V

m
A

= 1
5
R
?/p>
C

V

m
B

= 2
5
R
[
?/p>
?/p>
]
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
B(g)
2mol
A(g)
2mol
?/p>
?/p>
纯?/p>
300
100
1
K
kPa
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
混合?
?/p>
?/p>
2mol
A
2mol
B
100kPa
300K
1
?/p>
?/p>
?/p>
?
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
p
T
定容
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
2
混合?/p>
?/p>
?/p>
2mol
A
2mol
B
600K
2
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?
?/p>
?/p>
T

S

=
S
1

+
S
2
?/p>
n
= 2 mol

S
1
= 2
nR
ln ( 2
V
/
V
)
= 2nR
ln2

S
2

= ( 1
5
nR

+ 2
5
nR
) ln
?/p>
T
2
/
T
1
?/p>
= 4
nR
ln2

所?/p>
S
= 6
nR

ln2= ( 6

2 mol

8
314 J
·

K
1
·

mol
1

) ln2 = 69
15 J
·

K
1
[
导引
]
本题第一步为理想气体定温定压下的混合熵,
相当于发生混合的气体分别在定温条?/p>
下的降压过程?/p>
第二步可视为两种理想气体分别进行定容降温过程?/p>
计算本题的关键是掌握
理想气体各种变化过程熵变的计算公式?/p>
习题
2
2 mol
某理想气体,其定容摩尔热?/p>
C
v
?/p>
m
=
,由
500 K
?/p>

405
2 kPa
的始态,依次经历?/p>
列过程:
(1)
恒外?/p>

202
6 kPa
下,绝热膨胀至平衡态;
(2)
再可逆绝热膨胀?/p>

101
3 kPa
?/p>
(3)
最后定容加热至
500 K
的终态?/p>
试求整个过程?/p>
Q
?/p>
W

?/p>
U

?/p>
H

?/p>
S
?/p>
[
题解
]
?/p>
1
?/p>
Q
1
= 0

?/p>
U
1
=
W
1
?/p>