浙江工业大学物理化学教研室.PDF

例 1.液态水在 100 ℃、101325 Pa下的汽化热为 41kJ ·mol－1 。今有液态水从 100℃、 101325Pa的始态向真空汽化为 100℃、101325Pa的水气，则该过程U 、H 、S 、A 、 G 、Q 、W 各为多少？（设水气为理想气体，水的体积忽略）。 解：可以设计一个可逆过程II 来计算状态函数。 I p 外 0 1 mol H2 O  1 mol H2 O(g) ℃ p  II　可逆气化 ℃ p  100 ,  100 , ∵p =0 ，W 0 ；∴ U Q 外 I I 设计Ⅱ为可逆相变过程，则 H II H I 41kJ Q =U =H (pV )= H nRT = 41103 18.314 373=37.9 kJ I I I I 室 G G 0 ， 3 1 S =S =n H /T =14110 /373.15=109.9 J K II I I II vap m 研 3 教 A =U T S =(37.9 373.15 109.9 10 )= 3.1 kJ I I I 学 计算结果说明，虽然始态与终态相同，水可逆蒸发和向真空蒸发所需要的热是不同的。 一个是41kJ ，一个是37.9 kJ 。 化 例 2 证明热力学状态方程式 理 (U / V )T T(p / T)V  p 物 解： 可用五种方法分别证明。这里列举两种最常用、最简单的证明方法。 方法一 由特征微分方程： 学 ；(U / V ) T(S / V )  p dU TdS  pdV T T 大 由Maxwell 关系(S/V )T =(p/T )V ，得(U / V)T T(p / T)V  p证毕。 业 方法二 由定义式 A U TS 得 U ATS 工 和(U / V )T T(S / V )T (A/ V )T T(p / T)V  p 江 由Maxwell 关系(S / V )T (p / T )V 和由基本方程dA= S dT pd V 浙 得到的关系式(A / V )T p ，得 (U / V )T T(p / T)V  p证毕 例 3.假定温度为 80.1℃（即苯的沸点），并设蒸气为理想气体。求下列各过程中苯的A 和G (设为 1mol) 。 (1) C H (l, p ) C H (g, p  ) ；(2) C H (l, p ) C H (g,0.9p ) 6 6 6 6