作者tyjh (....)
看板Chemistry
標題[問題]物理化學
時間Thu Dec 17 15:24:47 2009
問題如下
有氮氣14 g，原來的溫度為298 K，壓力為2 bar，此物質系統經由絕熱、不可逆的膨脹
。體積變化的過程中，外界壓力為恆壓pexternal = 1 bar，系統最後體積為9.29升。計
算此一變化過程前後的系統內能的變化量ΔU ΔS ，熵（entropy）的變化量，外界環境
的熵變化量ΔSsurrounding，以及整個全體的熵變化量ΔStotal。假設氮氣接近理想氣體
，且它的莫耳熱容量Cp = 28.6 J K-1 mol-1。
自己的解法:
由理想氣體絕熱不可逆膨脹 關係式 求 T2
T2=T1*{[Cv+R(P2/P1)]/Cp}=254.68 K
ΔU=n*Cv*(254.68-298)=0.5*20.286*ΔT= -439 J
因為絕熱 所以 ΔS surrounding =0
dS=(Cp/T)dT-VαdP
For 理想氣體 α=1/T
dS=(Cp/T)dT-(V/T)dP=(Cp/T)dT-(nR/P)dP
ΔS=Cp*ln(T2/T1)-nRln(P2/P1)
=28.6*ln(254.68/298)-0.5*8.314*ln(1/2)=-1.6 J/K
ΔS total =-1.6+0=-1.6 <0
結果總商變化小於零
但是不可逆程序的ΔS total 不是應該要大於零嗎??
還是我哪裡弄錯了
請板上高手 指教一下
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 219.70.62.111
1F：推 bellecorn:T2/T1 P2/P1 reverse? 12/17 17:56
※ 編輯: tyjh 來自: 219.70.62.111 (12/17 18:59)
2F：→ tyjh:不懂樓上? 可以詳細指出嗎? 12/17 19:01
3F：推 edisonjang:你所用的條件是要在 可逆情況下方可使用 此題為不可逆 12/17 20:09