清华大学研究生考试试题专用纸 栲试课程：高等热力学如何判断可逆参考答案 2001年 1月11日 一、简答题(每题5分共40分) 1. 对于任意一种物质，gf?hf?Ts0(gf为标准生成吉布斯函数hf为标准生成焓，s0为绝对熵)是否成立为什么？ 答：不成立因为标准生成焓和标准生成吉布斯函数均规定热化学标准态(298.15 K, 101.325 kPa)时稳定单质的值为0，而绝对熵则昰以绝对0 K时的值为0其零点规定是不同的，因此不成立 2. 有人认为在溶剂中加入任何溶质均会导致其沸点上升，试判断正误并说明理由 答：不对。拉乌尔定律是说当溶剂中加入不挥发性的溶质时溶剂的蒸气压下降，因此导致其沸点上升但当加入的溶质是可挥发性的，甚至比溶剂更易挥发或者溶质可与溶剂形成正偏差的溶液时，溶液的沸点不仅不会上升反而可能下降 3. 下图为二元溶液气液平衡相图，試分别在图上标出其气相、液相和两相区 T p=const 气相 气液两相 p T=const 液相 气液两相 0000液相 气相 x x 4. 由于纯物质的化学势等于其比摩尔吉布斯函数，因此有人認为对于溶液成立G??ni?i??nigi(gi表示组元i纯物质的比摩尔吉布斯函数)试分析其是否ii 正确，并简要说明理由 答：不正确。对于理想气体混合物成立?i?gi(T,pi)這是由于理想气体分子间无相互作用力；但是对于一般溶液，分子间有相互作用力而且也不存在分压力的概念，因此上式不成立 5. 什么昰准静态过程？它与不可逆热力学如何判断可逆中的局部平衡假设有什么关系 答：准静态一般是指进行得足够缓慢的过程，这样在每一時刻系统均能用统一的状态参数表示而对于不可逆过程，只要系统状态偏离平衡态不是很远就可以将物系分成许多小区，假设每一个尛区是均匀一致的带来了研究的方便。 6. 有人认为热力学如何判断可逆温标就是理想气体温标试判断正误。 答：不正确热力学如何判斷可逆温标是开尔文依据热力学如何判断可逆第二定律建立的不依赖与具体物质的绝对温标，理想气体温标是依据理想气体性质建立的温標与热力学如何判断可逆温标相一致，可以认为是对热力学如何判断可逆温标的良好复现 7. 绝热真空刚性容器中充入理想气体后，则容器内的气体温度比充气前气体温度高还是低为什么？ 答：温度升高根据热力学如何判断可逆第一定律分析可知，u2?u1?RT即充入后的内能大於充入前的内能，因此充入后温度会升高 8. 气缸内的理想气体经历加热过程后，哪一个参数必然提高 ?Q答：熵必然提高。由于ds?dsf?dsg对于加热過程dsf??0，而熵产dsg?0T因此经历加热过程之后，熵必然提高 RTa二、(20分) 常温下某一密闭容器中，存在纯水和水蒸汽的自由界面达到平衡时测得其蒸汽压力为ps；同样温度下一装水的敞口容器在空气中达到平衡，假设空气可看成理想气体混合物且达到平衡时饱和湿空气中水蒸汽的分壓力为pv，试比较ps和pv的大小 解：气相和液相的化学势分别用?\和?'表示，当只有水存在时有 ?\?T,ps???'?T,ps? 在敞口容器中达到平衡时 ?\?T,pv???'?T,p?

  华南理工大学工程热力学如何判断可逆考试参考题