14非静态过程非平衡态熵变公式doc

14非静态过程非平衡态熵变公式doc 本题基本信息 内 容 热学—非静态过程习题 编 码 非静态过程 非平衡态 熵变公式 适用对象 大学物理类专业(? );大学非物理类专业(? );大专( ) 1. 典型例题( );习题( );均可(? ) 2. 知识型题( );应用型题(? );扩展型题( ) 题 型 3. 计算题(? );推证题( );编程题( ) 要 求 基本题( );基外题(? ) 难 度 容易题( );中等题( );较难题(? );难题( ) 题目 已知:一绝热容器如图，A、B内各有1mol 理想气体He, O. T=300K, T=600K，2ABP=P=P=1atm.求:(1) 整个系统达到平衡时的温度T和压强p. (2)He, O各自的熵变. AB02 无摩擦可绝热 动导热板 B A HeO2 300K 600K 参考解答 解题分析 过程经历的状态是非平衡态，所以这是一个非准静态的热力学过程.只能用能量守恒定律，也就是热力学第一定律来讨论. 解题过程 这是有限大温差传热，非准静态过程;并且A(或B)客器内为非等温,非绝热,非等容,非等压. (1)求平衡时的温度T和压强p: 整体法:将A和B看成一个整体.热一律普遍适用. Q,0W,0,,E0， , 所以，. ,，,,EE0AB 利用理想气体内能公式 35 RTTRTT,，,,0，，，，AB22 可得. T,488K 再利用理想气体状态方程求平衡时的压强 p 平衡时，, . pVRT,pVRT,21 的体积.两式相加，得 V、V是平衡时 He、O122 pVRT,2 其中V是总体积. RTRTTT，ABAB,， ,RVVV,，ABpppAB0 V、V是原来 He、O的体积.得到压强 AB2 2pT22RTRT0 p,,,TT，VTT，ABABRp0 (2) 求 He、O各自的熵变.根据理想气体的熵变公式 2 Tplnln,,,SCR ，，，，pAATpA0 324881.08，,,,，，,，,8.31ln8.31lnJ/K9.45J/K ,,23001,, Tplnln,,,SCR ，，，，pBBTpB0 524881.08，,,,，，,，,,8.31ln8.31lnJ/K6.68J/K ,,26001,, 整个系统的熵变 ,,,，,,，,,,SSS9.45J/K6.68J/K2.77J/K0 ，，，，，，AB 这是有限大温差的传热过程,是不可逆的,当然熵是增加的.