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ytianchina8391

金虫 (正式写手)

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专业: 凝聚态物性 II ：电子结构

[交流] 【求助】求助两道物化题的解法

1. 一个绝热刚性容器，总体积为Vt，温度为T被一个体积可以忽略的隔板分为A，B两室。两室装有不同的理想气体。突然将隔板移走，使容器内的气体自发达到平衡。计算该过程的Q、W、ΔU和最终的T和P。设初压力是（1）两室均为Po；（2）左室为Po，右室为真空。
2.常压下非常纯的水可以过冷至0摄氏度以下。一些-5摄氏度的水由于受到干扰而开始结晶，由于结晶过程进行得很快，可以认为体系是绝热的，试求凝固分率和过程的熵变化。已知冰的融化热为333.4J每g，和水在0~-5摄氏度之间的热容为4.22J每（g.K）

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1楼 2009-10-21 08:39:52

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queji

铁虫 (正式写手)

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专业: 极端条件下使用的金属材料

★ ★ ★
chemistryer(金币+3,VIP+0):鼓励解答 11-12 12:34
chemistryer(金币+0,VIP+0):恭喜可以升级了 11-12 12:34

第二题
因为过程是绝热的，所以水凝固放出的热量，将剩余的未结冰的水加热到0度。
设结冰的水的质量为x，未结冰的水为y，则
x*333.4=y*5*4.22，
结冰率x/（x+y）=5.95%

熵是状态函数，所以设计这么一个过程，首先是（1）-5度的水可逆的升温至0度，然后（2）5.95%的水凝固为冰。这个过程的熵变与所求的相等
第（1）步熵变ds1=∫dQ/t=∫CdT/T=4.22*Ln（273.15/268.15）=0.078J/K
第（2）步熵变ds2=dH/T=-5.95%*333.4/273.15=-0.073J/K
整个系统的熵变ds=ds1+ds2=0.0595J/K
即每克-5度的过冷水发生题中所述过程后，熵增加0.0595J/K

[ Last edited by queji on 2009-11-12 at 10:32 ]