第五版物理化學(xué)第三章習(xí)題答案

1、1第三章第三章熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律3.13.1卡諾熱機在卡諾熱機在的高溫?zé)嵩春偷母邷責(zé)嵩春偷牡蜏責(zé)嵩撮g工作。求的低溫?zé)嵩撮g工作。求（1）熱機效率熱機效率；（2）當(dāng)向環(huán)境作功當(dāng)向環(huán)境作功時，系統(tǒng)從高溫?zé)嵩次盏臒釙r，系統(tǒng)從高溫?zé)嵩次盏臒峒跋虻蜏責(zé)嵩捶懦龅臒峒跋虻蜏責(zé)嵩捶懦龅臒?。解：卡諾熱機的效率為解：卡諾熱機的效率為根據(jù)定義根據(jù)定義32卡諾熱機在卡諾熱機在的高溫?zé)嵩春偷母邷責(zé)嵩春偷牡蜏責(zé)嵩撮g工作，求：的低溫?zé)嵩撮g工作，求：（1）

2、熱機效率熱機效率；（2）當(dāng)從高溫?zé)嵩次鼰岙?dāng)從高溫?zé)嵩次鼰釙r，系統(tǒng)對環(huán)境作的功時，系統(tǒng)對環(huán)境作的功及向低溫?zé)嵩捶懦龅臒峒跋虻蜏責(zé)嵩捶懦龅臒峤猓航猓?1)(1)由卡諾循環(huán)的熱機效率得出由卡諾循環(huán)的熱機效率得出（2）33卡諾熱機在卡諾熱機在的高溫?zé)嵩春偷母邷責(zé)嵩春偷牡蜏責(zé)嵩撮g工作，求的低溫?zé)嵩撮g工作，求（1）熱機效率）熱機效率；（2）當(dāng)向低溫?zé)嵩捶艧幔┊?dāng)向低溫?zé)嵩捶艧釙r，系統(tǒng)從高溫?zé)嵩次鼰釙r，系統(tǒng)從高溫?zé)嵩次鼰峒皩Νh(huán)境所作的功及對環(huán)境所作的功

3、。解：解：（1）335高溫?zé)嵩礈囟雀邷責(zé)嵩礈囟?，低溫?zé)嵩礈囟?，低溫?zé)嵩礈囟龋裼?，今?20KJ120KJ的熱直接從高溫?zé)嵩磦鹘o的熱直接從高溫?zé)嵩磦鹘o低溫?zé)嵩?，求此過程低溫?zé)嵩?，求此過程。解：將熱源看作無限大，因此，傳熱過程對熱源來說是可逆過程解：將熱源看作無限大，因此，傳熱過程對熱源來說是可逆過程3.63.6不同的熱機中作于不同的熱機中作于的高溫?zé)嵩醇暗母邷責(zé)嵩醇暗牡蜏責(zé)嵩粗g。求下列三種情的低溫?zé)嵩粗g。求下列三種情況下，當(dāng)熱機從高

4、溫?zé)嵩次鼰釠r下，當(dāng)熱機從高溫?zé)嵩次鼰釙r，兩熱源的總熵變時，兩熱源的總熵變。（1）可逆熱機效率可逆熱機效率。（2）不可逆熱機效率不可逆熱機效率。（3）不可逆熱機效率不可逆熱機效率。解：設(shè)熱機向低溫?zé)嵩捶艧峤猓涸O(shè)熱機向低溫?zé)嵩捶艧?，根?jù)熱機效率的定義，根據(jù)熱機效率的定義因此，上面三種過程的總熵變分別為因此，上面三種過程的總熵變分別為。3.73.7已知水的比定壓熱容已知水的比定壓熱容。今有。今有1kg，10℃的水經(jīng)下列三種不同過程加的水經(jīng)下列

5、三種不同過程加熱成熱成100100?℃的水，求過程的℃的水，求過程的。（1）系統(tǒng)與）系統(tǒng)與100100℃的熱源接觸。℃的熱源接觸。（2）系統(tǒng)先與）系統(tǒng)先與5555℃的熱源接觸至熱平衡，再與℃的熱源接觸至熱平衡，再與100100℃的熱源接觸。℃的熱源接觸。（3）系統(tǒng)先與）系統(tǒng)先與4040℃，℃，7070℃的熱源接觸至熱平衡，再與℃的熱源接觸至熱平衡，再與100100℃的熱源接觸?！娴臒嵩唇佑|。解：熵為狀態(tài)函數(shù)，在三種情況下系統(tǒng)的熵變相同解