證明P-V圖上絕熱可逆線比等溫可逆線更陡。以T為縱坐標(biāo)，S為橫坐標(biāo)畫出卡諾循環(huán)的T-S圖，并證明曲線所圍的面積就是系統(tǒng)所吸的熱和所做的功第1頁/共16頁 在下面的圖中，AB為理想氣體的等溫可 逆過程，A C為同樣的理想氣體的絕熱可 逆過程，二過程的始、末態(tài)的壓力相同。 如果該理想氣體仍從A態(tài)出發(fā)，經(jīng)過一個絕 熱不可逆過程膨脹到p2,則終態(tài)在C之左？B 之右？還是在二者之間？Pp1p2VA C B等溫過程做功吸熱，因此溫度比絕熱過程高；絕熱可逆過程做功比不可逆過程大，因此溫度降低的更多，比不可逆過程低第2頁/共16頁試用熱力學(xué)原理說明，從同一始態(tài)出發(fā)，絕熱可逆過程與絕熱不可逆過程不可能達(dá)到同一個末態(tài)判斷下列說法是否正確1. 在可逆過程中系統(tǒng)的熵值不變；2. A是系統(tǒng)中能夠做功的能量；3. 對于封閉系統(tǒng)，一種氣體從初態(tài)到末態(tài)，只要各過程是可逆的，不管經(jīng)過什么途徑，此變化的 值是一常數(shù)21VVpdV第3頁/共16頁8. 理想氣體等溫可逆膨脹過程DG=-nRTln（p1/p2），但根據(jù)可逆過程DG=0，這兩種說法是否矛盾？4. 所有理想氣體在定壓下有相同的熱容5. 理想氣體的熵只是溫度的函數(shù)6. 孤立系統(tǒng)的內(nèi)能、熵、焓必是常數(shù)7. dH=TdS+Vdp僅能應(yīng)用于可逆過程第4頁/共16頁某反應(yīng)Cp,m0，且為放熱反應(yīng)。根據(jù)因此當(dāng)反應(yīng)體系的溫度升高時，該反應(yīng)放出的熱量將減少，此說法對嗎？mpprCTH,)(DDrHT第5頁/共16頁 A和B為兩個固體熱源，溫度分別為TA= 400K, TB=300K,熱容分別為CA=25 J K-1,CB= 30 J K-1,由于固體的熱膨脹系數(shù)很小，所以 當(dāng)溫度變化不大時可以忽略體積的變化?，F(xiàn) 將A、B同置于一絕熱容器中， (1) 讓A和B相接觸不可逆?zhèn)鳠嶂恋葴睾螅嬎?終態(tài)溫度 T2. (2) 試計算，A和B在溫度變?yōu)榈葴氐目赡孢^程 中，最多能做多少功？第6頁/共16頁10mol H2從 100 kPa，298K絕熱壓縮至1000kPa，607K。設(shè)H2為理想氣體，CV,m=5/2 R，又知So(H2, 298K)=130.689 J.K-1.mol-1，求此過程的D U、DH、DS、DA和DG。此過程是否可逆？JTnCHJTnCUmpmV8991564226,DDDDH2 (100 kPa，298K)H2 (1000 kPa，607K)H2 (1000 kPa，298K)DSDS1DS2第7頁/共16頁112,2121563.15lnlnDDDKJTTnCppnRSSSmp)(TSHGDDDJTSUA -34904841327464226)(DDDJKHnSTSKHnSTSTSSTSTSTTS 413274)298,()298,()()(212211121122DDDJTSHG 32335941327489915)(DDD絕熱系統(tǒng)， DS0，不可逆第8頁/共16頁另解，由一絕熱可逆過程和一等溫過程組成H2 (100 kPa，298K)H2 (1000 kPa，607K) H2 (p，607K)DSDS1=0DS2kPapppTTRCmp1206 , 1112,122 573.15lnDDKJppnRSS第9頁/共16頁JSTSTHG 9453222222DDDDTSHTSHGDDDDD1111)(21GGGDDD22121STTSUAAADDDDDD第10頁/共16頁試判斷下列過程的Q，W，U，H，S，A，G的值是正、是負(fù)、是零還是無法確定？ (a) 100 oC,101325Pa下，水可逆蒸發(fā)成水蒸氣。(b) 100 oC,101.325Pa的水向真空蒸發(fā)成同溫同 壓下的水蒸氣。(c) H2(g) 和O2(g)在絕熱的剛性容器中發(fā)生下述反應(yīng)： 2H2 (g) + O2 (g) 2H2O(g) 第11頁/共16頁pVVpTVTpTCC試證明雙變量體系VppVpVpVpTUTVpTUTUTpVUTUTHCC)(dVVUdTTUdUVTUUTV ),(pTVpTVVUTUTUdTp ，兩邊除以恒第12頁/共16頁pVUTVTVpTVVUCCTpppTVppVVpTpppTVpTVTpTppTpTTVpVUTVTVpTVVUCCpTpTVUVT再根據(jù)第13頁/共16頁一定量的H2氣在恒壓下加熱升溫，其內(nèi)能、焓、熵、吉布斯自由能是否都增大？101.3kPa下，100 oC的水變成200 oC的水101.3kPa下，100 oC的水蒸汽變成200 oC的水蒸氣101.3kPa下，100 oC的水變成100 oC的水蒸氣100 oC 下，101.3kPa的水變成202.6kPa的水100 oC 下，101.3kPa的水蒸汽變成202.6kPa的水蒸汽101.3kPa下，200 oC的水變成101.3kPa, 200 oC的水蒸汽將下列過程的DG排序第14頁/共16頁DG2 DG1 DG3 0 DG4 DG50, 0)()(6DDDGSSSTGTGGlglgH2O (l, 101.3 kPa, 200oC)H2O (g, 101.3 kPa, 200oC)DG6H2O (l, 101.3 kPa, 100oC)DG1H2O (g, 101.3 kPa, 100oC)DG2DG3DG1= -DG1 , DG2 = 0, DG3 = DG2DG6= DG2 - DG1 DG2 第15頁/共16頁感謝您的觀看！第16頁/共16頁