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1、 物理化学()(PHYSIVAL CHAMISTRY)（6）3-9 封闭系统的热力学基本关系式封闭系统的热力学基本关系式 Fundamental equations of thermodynamics for closed system将U=A+TS代入将H=G+TS代入若w=0Gibss Equations将U=H-pV代入适用条件：(1)封闭系统，w=0的任意可逆可逆过程(2)组成不变、均相组成不变、均相封闭系统中，w=0的任意任意 过程（无相变和化学反应的可逆与不可逆无相变和化学反应的可逆与不可逆 过程）应用：(1)计算单组分、均相系统的状态函数的变化例：对理想气体等温过程(2)导出许多
2、有用的热力学关系式 Maxwell equations 内能和焓随压力、体积的变化(Internal pressure)热容随压力、体积的变化 定压热容和定容热容的关系代入(1)式 Gibss-Helmholtz 方程Gibss 函数、Helmholtz 函数与温度、压力、体积的关系Gibss-helmholtz 方程H2O(l,263.15K,p0)H2O(s,263.15K,p0)对相变H2O(l,263.15K,p0)H2O(s,263.15K,p0)将H(273K)=-6.02 kJ.mol-1,Cp=-37.7 J K-1.mol-1 代入，解得 C=4272G1=0G2=-214
3、J.mol-1 习习 题题 课课(热力学第二定律热力学第二定律)一.内容小结:(1)S、G、A的定义，作用，计算(2)封闭系统热力学基本关系式：形式、使用条件、应用3.过程方向的判据状态函数适用系统 适用过程判别方式二、讨论：7.判断下列说法是否正确(1)在可逆过程中系统的熵值不变。(5)G是系统能作非体积功的能量(15)如果系统经历一个熵不变的过程，一定是 绝热可逆过程(3)某系统由状态A出发，分别经过绝热可逆 过程1和绝热不可逆过程2到达状态B，则 S1=0，S2 0，所以S1 S2，此 结论对吗？为什麽？（3）在恒温恒压下可逆电池的反应（4）实际气体的节流膨胀（5）等温等压不可逆相变9、
4、有人说，如果一个化学反应的Hm0与温度 无关，则 Sm0也与温度无关，这种说法有 无道理？34、因为在等温等压下进行的化学反应无论是否 可逆，其反应热均等于该反应的H，所以 无论反应是否可逆S=Q/T=H/T,对吗？58、试证明：理想气体从同一状态出发，分别经绝热可 逆过程和绝热不可逆过程到达相同的压力，则绝热可逆过程的功最大。17、试判断下列过程的Q，W，U，H，S，A，G的值是正、是负、是零还是无法 确定？(a)100 0C,101325Pa下，水可逆蒸发成水蒸气。(b)100 0C,101.325Pa的水向真空蒸发成同温同 压下的水蒸气。(c)H2(g)和O2(g)在绝热的刚性容器中发生
5、下述 反应：2H2(g)+O2(g)2H2O(g)(d)室温下H2(g)的节流膨胀过程（已知室温下 H2的J-T0）3.例题：1.已知在一个绝热容器中充有H2(g)和Ar(g),中 间有一绝热壁隔开，其状态如图所示。现将 此绝热壁换成一可以自由移动的导热活塞，待体系达到平衡后，求此过程的H和S.1mol H2(g)287K,101325Pa1mol Ar(g)303K,101325Pa2.A和B为两个固体热源，温度分别为TA=400K,TB=300K,热容分别为CA=25 J K-1,CB=30 J K-1,由于固体的热膨胀系数很小，所以当温度变 化不大时可以忽略体积的变化。现将A、B同 置于
6、一绝热容器中，(1)让A和B相接触不可逆传热至等温后，计算 终态温度 T2.(2)试计算，A和B在温度变为等温的可逆过程 中，最多能做多少功？3.将一个装有0.01mol乙醚的微小玻璃泡放入一 个充有 35 0C,1013250Pa的 N2(g)的容积为 10dm3 绝热容器中。现将玻璃泡打碎，使乙醚 全部气化为气体，试求：(1)最终达到的平衡温度，(2)以整个容器为系统，求此过程的H和S.已知：乙醚的正常沸点为 35 0C,乙醚在35 0C 的气化热为25.1 kJ mol-1,乙醚(液)、乙醚(气）和N2(g)的Cp,m分别为172、108 和29.1 J K-1mol-1.(4)已知纯物质的平衡稳定条件为 请证明：任一纯物质经绝热可逆膨胀后压力 必然降低。复习：3.9阅读：5.1,5.2 作业：11,16,25,32,A problems 5.11,5.13