07 Chapter 4 The Second Law：The concepts3.pptx

第1页：热力学第二定律：基本概念 例题

Ex

1 mol, 268.15 K 的过冷水于恒压101.325 kPa 下凝固为同温的冰, 求 G. 已知Cp, m (水) = 75.3 J  mol － 1 K － 1， Cp, m (冰) = 37.6 J  mol － 1 K － 1  G 1 H 2 O (l), － 5 ℃, 1 atmH 2 O (s), － 5 ℃, 1 atmH 2 O (l), 0 ℃, 1

第2页：热力学第二定律：基本概念

At given temp.  G =  H － T  S  G =  H － T  S = {－ 5832 － 268.15  (－ 21.34)} J = － 109.7 J

第3页：热力学第二定律：基本概念 例题

热力学第二定律：基本概念 例题

Ex: 已知在100 kPa 下水的凝固点为0 ℃，在－ 5 ℃，过冷水的比凝固焓Δ lsh = － 322.4 J g  1。过冷水和冰的饱和蒸气压分别为p (H 2 O, l) = 0.422 kPa， p (H 2 O, s) = 0.414 kPa。今在100 kPa 下，有－ 5 ℃, 1 mol 的过冷水变为同样温度、压力下的冰，设计可逆途径，计算过程的Δ G。  G H 2 O (l), － 5 ℃, 100 kPaH 2 O (s), － 5 ℃, 100 kPaH 2 O (l), － 5 ℃, 0.422 kPaH 2 O (g), － 5 ℃, 0.422 kPaH 2 O (g), － 5 ℃, 0.414 kPaH 2 O (s), － 5 ℃, 0.414 kPa  G 1  G 2 = 0  G 3  G 4 = 0  G 5 设计如下可逆途径： 1 mol 水；恒温变化：

第4页： G =  G 1 +  G 2

 G =  G 1 +  G 2 +  G 3 +  G 4 +  G 5   G 3

第5页：蒸气压

Vapor Pressure over ice G off Gratch equation (Smithsonian Tables, 1984): Log 10 p i = - 9.097

第6页：蒸气压

Vapor Pressure over ice

• Buck (Buck Research Manual, 1996)
• p i = 6.1115 e (23.036 - t / 333