1mol氧气理想气体,分别经下列过程从300K、10p(标准大气压)到1p.(1)绝热向真空膨胀(2)绝热可逆膨胀(3)等温可逆膨胀.已知氧气的Cv,m=2.5R,摩尔标准熵S(300K)=205.22J/(K·mol).试分别求各过程的W',Q以及

Question

1mol氧气理想气体,分别经下列过程从300K、10p(标准大气压)到1p.(1)绝热向真空膨胀 (2)绝热可逆膨胀 (3)等温可逆膨胀.已知氧气的Cv,m=2.5R,摩尔标准熵S(300K)=205.22J/(K·mol).试分别求各过程的W',Q以及氧气的△H,△S,△F,△U,△G

Answer 1

（1.）绝热Q=0,真空,W=0理想气体,△U=0,温度不变△H=0,△S=nRln(p1/p2),
△F=△U-T△S= -T△S; △G=△H-T△S=-T△S
（2.）绝热Q=0,p的1-r次方乘以T的r次方=常数（绝热过程的过程方程）计算终态温度T2,
W=△U=nCv,m(T2-T1); △H=n[Cv,m+R](T2-T1); ,△S=nRln(p1/p2),+n[Cv,m+R]ln(T2/T1)
△F=△U-△(TS)=-△U-△(T2S2-T1S1) S2=△S+S1
△G=△H-△(TS)=-△H-△(T2S2-T1S1) S2=△S+S1
（3.）等温可逆Q=-W=-nRTln（p1/p2） ,△U=0,△H=0,△S=nRln(p1/p2),
△F=△U-T△S= -T△S; △G=△H-T△S=-T△S