高等物理化学(刘寿长石秋芝主编)课后答案

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高等物理化学(刘寿长石秋芝主编)课后答案

  《高等物理化学》是2005年河南医科大学出版的图书,作者是刘寿长。以下是由阳光网小编整理关于高等物理化学(刘寿长石秋芝主编)课后答案,希望大家喜欢!

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  2.2 热力学第二定律及其应用

  1. 有两个可逆热机的高温热源均为600K,低温热源分别为400K和300K。这两个热机分别经

  过一次循环操作后均从高温热源吸热5 kJ,计算:(1)这两个热机的效率。(2)经一次循环操作

  后可做的功及向低温热源放出的热。

  解:(1) 2 1

  1

  2 1

  600 400 33.3%

  600

  ⎛ − ⎞ −

  = ⎜ ⎟ = =

  ⎝ ⎠

  2 1

  2

  2 2

  600 300 50.0%

  600

  T T

  T

  η

  ⎛ − ⎞ −

  = ⎜ ⎟ = =

  ⎝ ⎠

  (2) ∵

  2

  W

  Q

  η

  −

  =

  ∴ 1 1 2 W = −η Q = −0.333×5kJ = −1.67kJ

  2 2 2 W = −η Q′ = −0.5×5kJ = −2.5kJ

  ∵ 1 2 1 Q +Q = −W

  ∴ 1 2 1 Q = −Q −W = (−5 +1.67)kJ = −3.33kJ

  同理1 2 2 Q′ = −Q′ −W = (−5 + 2.5)kJ = −2.5kJ

  2. 某电冰箱内的温度为273K,室温为298K,今欲使1 kg 273K的水变成冰,问最少需做多少

  功?此冰箱对环境放热若干?已知273K时,冰的熔化热为335 kJ ⋅ kg−1。

  解:可逆制冷机的制冷效率为

  1 1

  2 1

  Q T

  W T T

  β = =

  −

  2 1

  1

  1

  1 335 298 273 kJ 30.7kJ

  273

  W Q T T

  T

  − ⎛ − ⎞ = = ⎜ × × ⎟ =

  ⎝ ⎠

  2 1 Q = −Q −W = −(335 + 30.7)kJ = −365.7kJ

  3. 2mol某单原子分子理想气体其始态为105 Pa、273K,经过一绝热压缩过程至终态为4 × 105

  Pa、546K。试求算ΔS ,并判断此绝热过程是否为可逆过程。

  解:因为是理想气体的单纯状态变化过程,所以

  2 1

  ,m

  1 2

  ln ln p

  S nC T nR p

  T p

  Δ = +

  5

  1 1

  5

  2 8.314 2.5 ln 546 ln 10 J K 5.76J K

  273 4 10

  − − ⎛ ⎞

  = × ×⎜ × + ⎟ ⋅ = ⋅ ⎝ × ⎠

  因为该绝热过程的'ΔS > 0,所以此绝热过程是不可逆过程。

  4. 有一带隔板的绝热恒容箱,在隔板两侧分别充以不同温

  度的H2和O2,且1 2 V =V (如右图所示)。若将隔板抽去,试


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