求教物化题

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/15 09:29:24
下列过程的△U、△H、△S、△G何者为零
(1) 理想气体绝热自由膨胀 ；(请具体解释.)

还有一道题符号打不出来.以图片形式放在百度空间了:http://hi.baidu.com/converse%5F/album/item/12b3dcfa6b08d5cbb58f3170.html#IMG=12b3dcfa6b08d5cbb58f3170

答案是:-U/T2怎么导出来的??

第一个问题：
因为过程是绝热的，所以Q=0；又是自由膨胀，p(外)=0，所以W=-p(外)V=0。因此，△U=Q+W=0。
因为△H=△U+△(pV)=△U+nR△T。又对理想气体，U只取决于T，而△U=0，即△T=0。因此，△H=0。
△S(总)=△S+△S(环境)=△S+Q/T=△S，因为Q=0。又p(外)=0，体系内外压差为有限量，改变压强的无穷小量dp不能使过程反向，因此自由膨胀是不可逆的。所以△S=△S(总)>0。
因为理想气体自由膨胀不可逆，所以△G<0。

第二个问题：
如果A表示体系的亥姆霍兹自由能，A=U-TS，那么
dA=dU-d(TS)=δQ+dW-d(TS)=TdS-pdV-(TdS+SdT)=-SdT-pdV
而在等容条件下，dV=0，-pdV=0，dA=-SdT，即
(∂A/∂T)=-S （下标V不写在这里，以免和乘法混淆）
因此 [∂(A/T)/∂T]
=(∂A/∂T)/T-A/T^2=-S/T-A/T^2=-(TS+A)/T^2=-U/T^2

最稳定单质△H和△G是0，△S只有在绝对零度是是0，△U一般不用来描述物质，只是在反应中表示变化时候用的，一般反应平衡时的能变是0.
其他的就不知道了。
理想气体绝热自由膨胀参考：http://zhidao.baidu.com/question/24030418.html?si=1

...你就不能翻翻物化书，书上绝对有，网上是可能对，但是不论对错没人给你负责。保险起见看书去
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