大学物理学 第3版（课后答案） - 习题七

dQ1V2RT1S2?S1????dV1TT1V1V

VS?S?Rln2?Rln2?5.76221V! J?K?11?2?3

熵变

S3dQ2?S1???2dQ1T?3T

STT2CVdT2?S1??T3CpdTT?T?CT3T1?3TplnT?CVln21T3

1?3等压过程 p1?p3T3V2 T?1V1

p33?2?p2等体过程 T3T2

T2T?p2T2?p23p3 T3p1

SVp22?S1?CPln2?CVln

V1p1

在1?2等温过程中 p1V1?p2V2

S2?SV221?CPlnVCVVVln2V?Rln?Rln2所以

11V1

1?4?2熵变

S42?S1??dQ2dQ1T??4T

S2?S1?0??T2CpdTTT?CT2T4plnT?Cpln14T41?4

绝热过程

?1T??1T??1T1V?41V1?4V4T???14V1

p??,V4?(p1p)1/??(p11V1?p4V4)1/?V14p2

在1?2等温过程中 p1V1?p2V2

V4?(p1)1/??(p1)1/??(V2)1/?V1p4p2V1

T??11V?T?(2V)41

V1V2T?1T3 T1??1V2?CPln?Rln2T4?V1

7-22 有两个相同体积的容器，分别装有1 mol的水，初始温度分别为T1和T2，T1＞T2，

S2?S1?CPln令其进行接触，最后达到相同温度T．求熵的变化，(设水的摩尔热容为Cmol)． 解：两个容器中的总熵变

S?S0??TCCmoldTdT??molT1T2TT TTTT2?Cmol(ln?ln)?Cmolln

T1T2因为是两个相同体积的容器，故

Cmol(T?T2)?Cmol(T1?T)

T?T2?T1得

2 ?S(T2?T1)2S0?Cmolln

4T1T2

7-23 把0℃的0.5kg的冰块加热到它全部溶化成0℃的水，问：

(1)水的熵变如何?

(2)若热源是温度为20 ℃的庞大物体，那么热源的熵变化多大?

?(3)水和热源的总熵变多大?增加还是减少?(水的熔解热??334J?g1)

解：(1)水的熵变

Q0.5?334?103?S1?T?273?612 J?K?1

(2)热源的熵变

Q?0.5?334?103?S2?T?293??570 J?K?1

(3)总熵变

?S??S1??S2?612?570?42 J?K?1

熵增加

T1T2