1、1第六章 思考题6-1 令金属棒的一端插人冰水混合的容器中，另一端与沸水接触，待一段时间后棒上各处温度不随时间变化，这时全属棒是否处于平衡态？为什么？答: 不是平衡态。因平衡态是，在不受外界影响的条件下，一个系统的宏观性质不随时间改变的状态。因金属棒是在外界条件影响下达到平衡的，所以不是平衡态。6-2 在热力学中为什么要引入准静态过程的概念？答：在系统从一个平衡态过渡到另一个平衡态的过程中，如果任一个中间状态都可看作是平衡状态，这个过程就叫准静态过程。准静态过程是无限缓慢的过程。由于 pV 图上的任何一个点都代表了一个稳定的平衡态，因而 pV 图上任何一条光滑的曲线都代表了一个准静态过程。如果
2、假定系统在状态变化过程中所经历的实际过程是准静态过程的话，那么这个过程就可以在 pV 图上画出来，从而使对状态变化的研究变得简单而直观了。因此，在热力学中引入准静态过程的方法实际上是一种将过程简化的理想化方法。6-3 怎样区别内能与热量?下面哪种说法是正确的 ?(1) 物体的温度越高，则热量越多；(2) 物体的温度越高，则内能越大。答：内能与热量是两个不同的概念。内能是由热力学系统状态所决定的能量从微观的角度看，内能是系统内粒子动能和势能的总和。关于内能的概念，应注意以下几点：(a) 内能是态函数，是用宏观状态参量(比如 p、T、V)描述的系统状态的单值函数，对于理想气体，系统的内能是温度 T
3、 的单值函数；(b) 内能的增量只与确定的系统状态变化相关，与状态变化所经历的过程无关；(c) 系统的状态若经历一系列过程又回到原状态，则系统的内能不变；(d) 通过对系统做功或者传热，可以改变系统的内能。热量是由于系统之间存在温度差而传递的能量。从微观的角度看，传递热量是通过分子之间的相互作用完成的对系统传热可改变系统的内能。关于热量，应注意以下几点：(a) 热量是过程量，与功一样是改变系统内能的一个途径，对某确定的状态，系统有确定的内能，但无热量可言；(b) 系统所获得或释放的热量，不仅与系统的初、末状态有关，也与经历的过程有关，过程不同，系统与外界传递热量的数值也不同；(c) 在改变系统
4、的内能方面，传递热量和做功是等效的，都可作为系统内能变化的量度。所以，(1)是错误的。温度是状态量，是分子平均动能大小的标志。 “温度高”表示物体处在一个分子热运动的平均效果比较剧烈的宏观状态，无热量可言。热量一定与过程相联系(2)对理想气体是正确的。对一般热力学系统，内能是分子热运动的动能与势能之和，即内能并非只是温度的单值函数。26-4 有人声称设计了一台循环热机，当燃料供给 1.045108J 的热量时，机器对外作了 30kWh 的功，并有 3.135107J 的热量放出，这种机器可能吗？解：设燃料供给热机的热量为 Q1，热机放出的热量 Q2，则可转化为功的热量为 J)(1035.035
5、.045. 87821 Q而题中所设的功输出为 38.61.(J)A由于 ，根据热力学第一定律 可知，此机器需消耗内能做功，AE而无穷尽地消耗内能循环做功是不可能的，所以这种机器不可能存在。6-5 理想气体从状态 a 经直线过程 ab 到达状态 b，如本题图所示。如果 ，是否可以断定b在 ab 的过程中各微小过程的 dE 均为零？试分析之。答：不可断定在 ab 过程中各微小过程的 dE 均为零。因 只能说明 a、b 两点的温度相同，而 abbaE是直线不是等温线(双曲线)，过程中 dT 不一定为零，dE 也不一定为零，所以，不能断定在 ab 过程中各微小过程的 dE 均为零。6-6 为什么气体
6、热容的数值可以有无穷多个?在什么情况下，气体的摩尔热容为零?什么情况下，气体的摩尔热容为无穷大?答：气体热容 的物理意义是：气体在没有化学反应和相变的条件下，TQCd温度升高 1 K 所需吸收的热量。热量 dQ 是过程量，而气体在确定的两个平衡状态之间，可能经历的过程理论上可有无穷多个。因此，气体温度升高 1 K 所需吸收热量，即热容 C 的数值也可以有无穷多个。气体的摩尔热容指 1 mol 气体的热容。对绝热过程，因dQ=0，故气体的摩尔热容 Cm=0；对等温过程，因 dT=0，故气体的摩尔热容Cm= 。6-7 如本题图所示，一定量的理想气体从状态“1”变化到状态“2” ，一次经由过程 A，
7、另一次经由过程 B。试问在过程 A 和过程 B 中吸收的热量 QA与 QB 何者较大？思考题 6-8 用图pab V0思考题 6-5 用图思考题 6-7 用图3答： 因为 1A2 的内能改变等于 1B2 的内能改变，设它等于E 12，另外 1A2 做的功 W 大于 1B 2 做的功 ，而W E12 QA W=QB ，所以 QAQ B。6-8 如本题图所示，一定量的气体，体积从 V1 膨涨到 V2，经历等压过程ab、等温过程 ac 、绝热过程 ad，问：(1) 从 pV 图上看，哪个过程做功最多？哪个过程做功最少？(2) 哪个过程内能增加？哪个过程内能减少？(3) 哪个过程从外界吸热最多？哪个过
8、程从外界吸热最少？ 答：(1) 做功最多的是 ab 等压过程，最少的是绝热过程 ad。(2) ab 过程内能增加，ad 过程内能减少；(3) 吸热最多的是 ab 过程，吸热最少的 ad 过程。6-9 对于一定量的理想气体，下列过程是否可能？（1）恒温下绝热膨胀；（2）恒压下绝热膨胀；（3）绝热过程中体积不变温度上升；（4）吸热而温度不变；（5）对外做功同时放热；（6）吸热同时体积缩小 i答： （1）不能；（2）不能；（3）不能；（4）能；（5）能；（6）能。6-10 判别以下三种说法的对错：（1）系统经过一个正循环后，系统本身没有变化；（2）系统经过一个正循环后，不但系统本身没有变化，而且外界
9、也没有变化；（3）系统经一个正循环后，再沿相反方向进行一逆卡诺循环，则系统本身以及外界都没有任何变化。答：（1）正确，因为经过一个正循环以后系统回到原来状态。 （2）错误。系统经一个正循环后，外界在温度较高处输送热量给系统，又在温度较低处从系统获得热量，两者之差恰正等于它从系统得到的功。虽然外界净减少热量的数值等于系统对外界做的功，但功和热量是不等价的，所以该循环过程已经对外界产生影响了。 （3）错误。因为只有在正向循环和逆向循环的轨迹线完全一致，并且它们都是可逆循环的情况下，先后经过这样的一个正循环与逆循环后，系统与外界才可能都没有发生变化。本题中仅指出其逆循环是逆卡诺循环，没有明确其正循环
10、是否是正向可逆卡诺循环。6-11 两条绝热线和一条等温线是否可以构成一个循环？为什么？ 4答：不能。如本题图所示，若等温线与和两个绝热线相交，就构成了一个循环。这个循环只有一个单一热源，它把吸收的热量全部转变为功，即 ，并使%10周围环境没有变化，这是违背热力学第二定律的。所以，这样的循环是不可能构成的。6-12 有人说，卡诺循环是理想的循环过程，也是最简单的循环过程，因为它只需要两个温度不同的热源；而任意可逆循环需要无穷多个不同温度的热源。你该如何理解这句话？答：在卡诺循环中，工作物质只需要两个热源，循环过程由两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程构成，工作物质仅在两个等温过程中与热源交换热
11、量这是在所有可能的循环中，所需热源数最少的、最简单的、理想化的循环一个任意的可逆循环，总可以细分为许多微小的卡诺循环过程每一个微小卡诺循环都对应两个有微小温差的热源，整个可逆循环也就对应着需要许多个有微小温差的热源细分的微小卡诺循环数越多，越接近实际的任意可逆循环，但所需热源数也越多；若无限细分，则所需热源数为无限。这也正说明了卡诺循环是最简单的循环过程。6-13 某理想气体系统分别进行了如本题图所示的两个卡诺循环，在 p-V图上两循环曲线所包围的面积相等，问哪个循环的效率高？哪个循环从高温热源处吸收的热量多？答: 由循环效率公式 可知，1QW循环过程中 过程吸收的热量dcbaba少，所以，在
12、做功 W 相同的情况下，1Q循环的效率高，abcd 循环过程中（的 ab 过程）从高温热源吸热多。6-14 有一个可逆的卡诺机，它作热机使用时，如果工作的两热源的温度差越大，则对于做功就越有利。当作致冷机使用时，如果两热源的温度差越大，对于 制冷是否也越有利? 为什么?答：对于致冷机，人们关心的是从低温热源吸取的热量 Q2 要多，而外界必须对致冷机做的功 W 要少。由致冷系数的定义 212Q可知，致冷系数可以大于 1，且越大越好。对卡诺致冷机，有思考题 6-13 用图思考题图 6-11 用图521T由此可见，若两热源的温度差越大，则致冷系数越小，从低温热源吸取相同的热量 Q2 时，外界对致冷机
13、所做的功 A 就要增大，这对致冷是不利的；致冷温度T2 越低，致冷系数越小，对致冷也是不利的。6-15 请说明违背热力学第二定律的开尔文表述也必定违背克劳修斯表述。答：可用反证法证明。假设有一个违反开尔文表述的机器，它从高温热源 T1 吸热 Q，全部变为有用的功，A Q，而未产生其它影响。这样，可利用此机器输出的功 A 去供给在高温热源 T1 与低温热源 T2 之间工作的制冷机。这个制冷机在循环中得到功A（AQ） ，并从低温热源 T2 处吸热 Q2，最后向高温热源放出热量 Q2A。这样，两机器综合的结果是：高温热源净吸热 Q2，而低温热源恰好放出热量Q2，此外没有发生其它任何变化。从而违背了克
14、劳修斯表述。因此，如果违背开尔文表述也必定违背克劳修斯表述。6-16 根据热力学第二定律判断下面说法是否正确？（l ）功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功；（2）热量能从高温物体传向低温物体，但不能从低温物体传向高温物体。答：（1）不正确。在理想气体的等温膨胀过程中热就可以全部转化为功。但是，不存在循环动作的热机，其唯一效果是将吸收的热量全部转变为功，而对环境不造成任何影响。（2）不正确。通过致冷机就可以将热量从低温物体传向高温物体，但是它需要消耗外界能量。因此，正确的理解应为：在不引起其它变化或不产生其它影响的条件下，热量不可能从低温物体传到高温物体。6-17 为什么热力学第二定律可以有
15、许多不同的表述？ 答：因为热力学第二定律是被用来表示自然界存在的一大类有关可逆与不可逆性（即自发过程变化的单向性）的问题。例如，耗散功自发地转变为热量；电流通过导体时自发地将电功率转变为发热功率；热量自发地从高温物体传到低温物体；气体自发地从高压区域流向低压区域；以及其他的扩散、溶解、渗透等过程。这些都是自发过程，它们都具有过程的单向性。初看起来好像以上这些现象之间毫无关联，实际上有一条主线把它们紧密地联系在一起，这条主线就是：一切与热相联系的自发过程都是不可逆的。这就是热力学第二定律的实质。热力学第二定律最早是由开尔文和克劳修斯分别从功自发地转变为热及热量自发地从高温物体传到低温物体这两种不
16、可逆现象出发提出的。正因为一切不可逆现象的实质是相同的，所以可以从一类不可逆现象证明另一类现象也是不可逆的。由于不可逆现象可以有很多种，所以第二定律也可以有很多不同的表述。6-18 从理论上如何计算物体在始末状态之间进行不可逆过程所引起的熵变?答：从理论上计算物体在始末状态之间进行不可逆过程所引起的熵变时，可任意设计一个连接初、末态的可逆过程，其熵变为6= 12S2dTQ之所以可以这样做，是由熵函数的性质所决定的。理由如下：(1)熵是系统的状态函数，对于确定的平衡状态，对应有确定的熵值；(2)对于确定的初、末平衡态，两态间的熵变是确定的，与所经历的过程无关；(3)理论上可有无穷多个可逆过程连接
17、确定的初、末两平衡态，因此为计算熵变所设计的可逆过程是任意的；6-19 日常生活中，经常遇到一些单方向的过程，如：(1)桌上热餐变凉；(2)无支持的物体自由下落；(3) 木头或其他燃料的燃烧它们是否都与热力学第二定律有关? 在这些过程中熵变是否存在 ?如果存在，则是增大还是减小 ?答：一切与热有关的自然现象都与热力学第二定律有关，由熵增加原理可知，在封闭系统中发生的任何不可逆过程，都将导致整个系统的熵增加。上述三个单方向过程都是可以在封闭系统中自发进行的不可逆过程，因此(1)中的热餐和周围环境，(2) 中的物体和地球，(3) 中的燃料和周围环境等，所有涉及整个系统的熵将增加。从能量退化的角度看
18、，熵增加意味着系统能量中成为不可用能量的部分在增大。所以，(1)中热餐的熵是减少的；(2) 中物体的熵是增大的；(3)中木头或燃料的熵是增大的。6-20 一杯热水放在空气中，它总是冷却到与周围环境相同的温度，因为处于比周围温度高或低的概率都较小，而与周围同温度的平衡却是最概然状态，但是这杯水的熵却是减小了，这与熵增加原理有无矛盾?答：熵增加原理的适用前提是封闭系统或绝热过程。若将这杯热水与周围环境作为一个封闭系统，则随着水温降低这一不可逆过程，最终整个系统将处于某一温度的平衡状态，系统的总熵，即水的熵变与环境的熵变之和是增加的。所以，这与熵增加原理没有矛盾。7第六章 练习题6-1 位于委内瑞拉
19、的安赫尔瀑布是世界上落差最大的瀑布，它高 979 m。如果在水下落的过程中，重力对它所做的功中有 50转换为热量使水温升高，求水由瀑布顶部落到底部而产生的温差(水的比热为 4.18103Jkg-1)解：分析取质量为优的水作为研究对象，水从瀑布顶部下落到底部过程中重力做功 W=mgh。按题意，被水吸收的热量 Q=0.5W，则水吸收热量后升高的温度可由 Q=mcT 求得。于是，水下落后升高的温度可由mcT=0.5mgh解得T=0.5gh/c=1.15 K6-2 如本题图所示，一定量的空气，开始在状态 A，其压强为 2.0105Pa，体积为 2.010-3m3，沿直线 AB 变化到状态B 后，压强变
20、为 1.0105Pa，体积变为3.010-3m3，求此过程中气体所做的功。解：分析理想气体做功的表达式可知，在某一过程中功的数值 W 就等于 p-V 图中过程曲线下所对应的面积。于是，CDAB21带入数据得 练习题 6-2 用图V/1.010-3m38（J）15010235W6-3 一定量的空气，吸收了 1.71103 J 的热量，并保持在 1.0105Pa 下膨胀，体积从 1.010-2m3 增加到 1.510-2m3，问空气对外做了多少功?它的内能改变了多少?解： 由于气体作等压膨胀，气体做功为W=p(V2 一 V1)1.010 5(1.5-1.0)10-2=5.0102(J)根据热力学第
21、一定律 Q= E+W 可得其内能改变为E =QW 1.71103-5.0102=1.21103(J)6-4 如本题图所示，系统从状态 A 沿 ABC 变化到状态 C 的过程中，外界有 326 J 的热量传递给系统，同时系统对外做功 126 J。当系统从状态C 沿另一曲线 CA 返回到状态 A 时，外界对系统做功为 52 J，则此过程中系统是吸热还是放热?传递热量是多少?解：系统经 ABC 过程所吸收的热量及对外所做的功分别为 练习题 6-4 用图 QABC=326 J， WABC =126 J则由热力学第一定律可知由 A 到 C 过程中系统内能的增量 E AC = QABCWABC =326-
22、126=200( J)由此可得从 C 到 A，系统内能的增量为E CA =200 J从 C 到 A，系统所吸收的热量为QCA= E CA + WCA=200+(52 )=252（J ）式中负号表示系统向外界放热 252 J。6-5 如本题图所示，一定量的理想气体经历 ACB 过程时吸热 200 J，则经历 ACBDA 过程时吸热又为多少?解：由图中数据有 ，BAVp则 A、B 两状态温度相同，故 ACB 过程内能的变化E ACB=0。由热力学第一定律可得系统对外界做功为ACBACBQEW=200 J 练习题 6-5 用图在等体过程 BD 及等压过程 DA 中气体做功分别为9DBVpW0dJ12
23、041d35ADAVp则在循环过程 ACBDA 中系统所作的总功为J0DABAC负号表示外界对系统做功。由热力学第一定律可知，系统在循环中吸收的总热量为Q=W=1 000 J负号表示在此过程中，热量传递的总效果为放热。6-6 汽缸有 2mol 氦气，初始温度为 27，体积为 20cm3，先将氦气等压膨胀直到体积加倍，然后绝热膨胀，直至回复初温为止。若把氦气视为理想气体。求：（1）在这过程中氦气吸热；（2）氦气的内能变化；（3）氦气对外所做的总功。解（1）状态变化过程如图所示。等压过程末态的温度为（K ）603212TV等压过程中吸收的热量为（J）412 10255.RCQp由于绝热过程中不吸收
24、热量，故在整个过程中气体吸收的热量为 1.25104J。（2）由于状态 3 与状态 1 温度相同，故整个过程中内能不变。（3）对整个过程应用热力学第一定律得J14025.WE6-7 一个容器内贮有 1 mol 的某种气体，今从外界输入 2.09102 J 热量，测得其温度升高 10K，求该气体分子的自由度。解: 容器的容积不变时。从外界输入的热量全部转化为理想气体分子内能的增量。理想气体的内能是温度 T 的单值函数，并按自由度均分。设气体分子的自由度为 i，外界输入的热量全部转化为理想气体分子内能的增量，即 。由于温度为 T 时，1mol 理想气体的内能为EQRiE2T由此解得习题 6-6 用
25、图1051038922.TRQi故该气体为双原子分子气体6-8 如本题图所示，使 1mol 氧气（1）由 a 等温变到 b；（2）由 a 等体变到 c，再由 c 等压变到 b。分别计算在各过程中气体所做的功和传递的热量。解：（1）a-b 为等温过程，在此过程中 ，由热力学第一定律可得0EbabaVVRTMpWQdd由于 ， ，上式可化为1MaaRTVpababVplnl0241025.l.（J）3.（2）在 a-c-b 过程中，由于状态 a 和状态 b 在同一等温线上，故当系统由a 态出发经过 c 态到达 b 态时， 。根据热力学第一定律可知，0bE系统在 a-c-b 过程中也有 。WQ因为
26、a-c 为等体过程，在此过程中 0。c -b 为等压过程，在此过程中系aA统对外所做的功为 J)(102.).4.(1)( 35 cbcbVp故 J1023(.cba6-9 试证明 1mol 理想气体在绝热过程中所做的功为 12TRW其中 T1、T 2 分别为初末状态的热力学温度。解：对于绝热过程，由泊松方程pV1得 1P (105Pa)0a V(m3)210.022 0.044c b习题 6-8 用图11于是，1mol 理想气体在绝热过程中所做的功为 1211dd212 VVpVpW112再由泊松方程 ，上式可化为12pV112VpW21再由理想气体状态方程，上式又可改写为21121TRTW
27、证毕。6-10 0.32kg 的氧气作如本题图所示的循环，循环路径为 abcda， V22V 1， T1300K，T 2200K，求循环效率。设氧气可以看作理想气体。解：由已知可得氧气的摩尔数为 0.31(mol)M氧气为双原子分子，其等体摩尔热容量为。,52VmCR（1） a-b 过程为等温过程，在此过程中 。0E按热力学第一定律，气体吸收的热量为 121lnVRTMWQ308.（J）47（2） b-c 过程为等体过程，在此过程中 W0。由热力学第一定律可知，气习题 6-10 用图OP VabcdT1T2等温等温V1 V212体与外界的热交换为 2,2145108.3(0)7JVmQECT负
28、号表示在此过程中，系统向外放出的热量为 。42.751J（3） c-d 过程为等温过程，在此过程中 0，系统与外界的热交换为E2123lnVRTMWQl081.(J)45.该结果表示，外界对系统做功 ，系统向外界放热 。2J 41.520J（4） d-a 过程为等体过程，W0。在此过程中，系统与外界的热交换为 4,1245108.302.7(J)VmQECT由此可知，系统从外界吸热 。综合上述结果可得该循环的效率为 %14.5075.28.12.72. 吸 放吸 Q6-11 如本题图所示，abcda 为 1mol 单原子分子理想气体的循环过程，求（1）气体循环一次在吸热过程中从外界吸收的热量；
29、（2）气体循环一次对外做的净功。解 由理想气体状态方程分别求得a、b、c、d 各状态的温度为习题 6-11 用图24.1(K)136-12 一个卡诺热机在 1000K 和 300K 的两热源之间工作。如果（1）高温热源提高到 1100K， （2）低温热源降到 200K，求理论上的热机效率各增加多少？为了提高热机效率哪一种方案更好？解：工作在 1000K 和 300K 的两热源间的卡诺机效率为。7012T对情况（1）：高温热源的温度提高到 K 时的效率为1721T对情况（2）：低温热源的温度降到 K 时的效率为0281T计算表明：情况（2）的效率高。但是，通常以环境空气或流动的水作为低温热源，若
30、以降低低温热源温度的方法来提高热机效率，需用致冷机降低环境温度，这种方法并不经济。所以，一般用提高高温热源温度的方法来提高热机工作效率。6-13 一个平均输出功率为 5.0104 kW 的发电厂，在 T11000K 和T2300K 的热源下工作。 （l）该电厂的理想热效率为多少？（2）若这个电厂只能达到理想热效率的 70，实际热效率是多少？（3）为了产生 5.0104 kW的电功率，每秒种需提供多少焦耳的热量？（4）如果冷却是由一条河来完成的，其流量为 10m3/s，由于电厂释放热量而引起的温度升高是多少？解：（1） 卡诺循环为理想的循环，若按此循环进行，该电厂理想的热效率为W299J501J
31、1421307%T理 （2） 若只能达到理想热效率的 70，则实际的热效率是 49理 实 （3） 为了产生 5.0104 kW 的电功率，每秒种需提供的功为 4375.015.01JAPt （ ）由热机效率的定义式 ，可得1Q7815.01.20J49（ ）（4）由 ，将其变形得12Q87210.491.205.1J实 （ ）于是温度升高为1.24723354K8Tcm水 水 （ ）6-14 一台冰箱工作时，其冷冻室中的温度为10，室温为 15。若按理想卡诺致冷循环来计算，此致冷机每消耗 1000J 的功可以从被冷冻物品中吸收多少热量？解：由已知条件可得T115+273 288（K ）T210
32、+273 263（K ）按理想卡诺制冷循环，致冷系数为5210632812 .WQ由题设条件，A1000J，于是吸收的热量为420.5JA （ ）6-15 一个卡诺致冷机从 0的水中吸收热量制冰，向 27的环境放热。若将 5.0kg 的水变成同温度的冰（冰的熔解热为 3.35105Jkg1 ） ， （l ）放到环境的热量为多少？（2）最少必须供给致冷机多少能量？解：设高温热源温度为 T1，低温热源温度为 T2，由题中条件知15T127+273 300K，T 20+273273K（1）设此致冷机从低温热源吸收的热量为 Q2，则将 5.0kg 的水变成同温度的冰时致冷机吸收的热量为 5625.03
33、1.70JQ （ ）设此致冷机的致冷系数为 ，则1.2321T又由 ，可得放到环境中的热量为21Q 66612.7510.1.840J （ ）（2）设最少必须供给致冷机的能量为 A，则66512.84JAQ （ ）6-16 设有一个系统储有 1kg 的水，系统与外界间无能量传递。开始时，一部分水的质量为 0.30kg、温度为 90；另一部分水的质量为 0.70kg、温度为20。混合后，系统内水温达到平衡，试求水的熵变。 （水的定压比热为）3-14.80JkgK解：设水温达到平衡时的温度为 T，水的定压比热为 。由题意知，热水pc的温度为 T1 90+273363（K） ，冷水的温度为 T220
34、+273 293（K） ，热水的质量为 ，冷水的质量为 。混合平衡后，热水放出的热量.m20.7kgm应等于冷水吸收的热量，即 12()()ppcTc由此解出平衡后的温度为12m带入数据，解得 T314（ K） 。按照熵的可加性，系统总的熵变 应为两部分水熵变之和，即S)KJ(70.2 29314ln018.470361ln1843 dd- 32122 TTppcmcQS在上述结果中，第一项的结果为负，表明热水的熵减少；第二项的结果为正，16表明冷水的熵增加。两者混合后，总熵变大于零。因此，该过程为不可逆过程。6-17 1mol 理想气体，其等体摩尔热容量 ，从状态 A( ， ， )分23m/
35、RC,VpAVT别经本题图所示的 ADB 过程和 ACB 过程，到达状态 B( ， ， )。试问在这两个过pBT程中气体的熵变各为多少?图中 AD 为等温线。解：(1)ADB 过程的熵变为DBADBSS习题 6-17 用图pATQdBD,pATCWmDB,pATVRlnln在等温过程 DA 中，有 ；在等压过程中，有 ；而DBTV，故上式可改写为C,V,pmA,pABDADBTCVTRSlnlnmABAABl23l(2)ACB 过程的熵变为CBABACSTQSdCm,VAC,pTlnlnm利用 、 、 及 ，则上式可化为BCVACpTBpAB,VA,VACBRSlnlnmm17AB,VABpCRlnlnmABABTl23l由此可见，虽然 ADB 与 ACB 两过程不同，但熵变相同。因此，在计算熵变时，可选取比较容易计算的途径进行。6-18 计算氨合成的摩尔标准熵变，化学反应式为N2（气） 3H2（气） 2NH3（气） 解：S S (NH3) S (N2)3 S (H2) 1 (23.13 0.523.031.515.705)R11.94R99.24(Jmol -1K-1）
