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北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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挥不去的思念

新虫 (小有名气)

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麻烦看一下这道题怎么解,谢谢!

求解


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高大忙

铁杆木虫 (职业作家)

★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
冰点降温: 金币+5, ICEPI+1, 非常精彩的回帖,感谢回帖交流。 2017-08-18 15:01:19
首先明确题目研究的是哪一个体系,通过题目可判断出,是取冰和水总体为体系,研究的是冰和水同外界环境的热交换,而不是冰或水从对方吸收的热量。
这样就明确了研究体系,由于题目中指明是“冰立即熔化”,表明这个过程是很快的过程,所以体系和外部环境间的热交换可以忽略,即可认为体系是绝热体系,Q=0,这是等压变化,所以△H=Q=0。冰熔化后变成水,体积会变成原来的90%,利用W=-p△V,可以计算出环境对体系做的体积功,这样△U=Q+W=W。
本题的难点在于求熵变。要求熵变就要先求出体系的末态温度T。由于体系的总焓变可以看做是0℃的冰先熔化成0℃的水,然后0℃的水再升温到T,所以整个过程的焓变△H=△H(冰熔化)+Cpm×1/18mol×(T-0℃)+Cpm×10/18mol×(T-100℃)=0,解方程可以得到末温T。
然后求熵变。也是分为两部分求,一是1g冰熔化+由0℃升温至T,另一部分是10g沸水由100℃降为T,将这两部分相加即为体系总熵变。
1g冰:△S1=△H(冰熔化)/273K+Cp×ln(T/273K),是冰的熔化熵变加上升温熵变。注意这里△H和Cp等于题目给出的相应摩尔量再乘以1/18mol。
10g沸水:△S2=Cp×ln(T/373K)。这里Cp也是摩尔热容Cpm乘以10/18mol。
总熵变△S=△S1+△S2。
算出来你会发现△S>0。根据克劳修斯不等式,△S>Q/T者为自发,由于Q就是0,所以Q/T也是0,满足不等式,所以这个过程是自发的。

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2楼2017-08-18 11:59:53
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挥不去的思念

新虫 (小有名气)

送红花一朵
引用回帖:
2楼: Originally posted by 高大忙 at 2017-08-18 11:59:53
首先明确题目研究的是哪一个体系,通过题目可判断出,是取冰和水总体为体系,研究的是冰和水同外界环境的热交换,而不是冰或水从对方吸收的热量。
这样就明确了研究体系,由于题目中指明是“冰立即熔化”,表明这个 ...

好的,十分感谢!

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3楼2017-08-18 12:11:47
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