高等物理化學(xué)(劉壽長(zhǎng)石秋芝主編)課后答案
《高等物理化學(xué)》是2005年河南醫(yī)科大學(xué)出版的圖書，作者是劉壽長(zhǎng)。以下是由陽光網(wǎng)小編整理關(guān)于高等物理化學(xué)(劉壽長(zhǎng)石秋芝主編)課后答案，希望大家喜歡!
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2.2 熱力學(xué)第二定律及其應(yīng)用
1. 有兩個(gè)可逆熱機(jī)的'高溫?zé)嵩淳鶠?00K，低溫?zé)嵩捶謩e為400K和300K。這兩個(gè)熱機(jī)分別經(jīng)
過一次循環(huán)操作后均從高溫?zé)嵩次鼰? kJ，計(jì)算：(1)這兩個(gè)熱機(jī)的效率。(2)經(jīng)一次循環(huán)操作
后可做的功及向低溫?zé)嵩捶懦龅臒帷?/p>
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. 某電冰箱內(nèi)的溫度為273K，室溫為298K，今欲使1 kg 273K的水變成冰，問最少需做多少
功?此冰箱對(duì)環(huán)境放熱若干?已知273K時(shí)，冰的熔化熱為335 kJ ⋅ kg−1。
解：可逆制冷機(jī)的制冷效率為
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某單原子分子理想氣體其始態(tài)為105 Pa、273K，經(jīng)過一絕熱壓縮過程至終態(tài)為4 × 105
Pa、546K。試求算ΔS ，并判斷此絕熱過程是否為可逆過程。
解：因?yàn)槭抢硐霘怏w的單純狀態(tài)變化過程，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?yàn)樵摻^熱過程的ΔS > 0，所以此絕熱過程是不可逆過程。
4. 有一帶隔板的絕熱恒容箱，在隔板兩側(cè)分別充以不同溫
度的H2和O2，且1 2 V =V (如右圖所示)。若將隔板抽去，試
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