例子问题
例子问题1:热力学定律
下列哪项是热力学定律?
ΔH(系统)+ ΔH(环境)= ΔH(宇宙)
宇宙的熵一直在减小
ΔS(系统)+ ΔS(环境)= ΔS(宇宙)
ΔE(环境)= ΔE(系统)
ΔS(系统)+ ΔS(环境)= ΔS(宇宙)
热力学第二定律指出,系统的熵和周围环境的熵等于宇宙的熵。其余的选项都不是热力学的基本定律。
例子问题2:热力学定律
关于热力学第一定律,下列哪项是正确的?
放热反应总是消耗能量,而吸热反应总是产生能量
它表示系统损失的热量被周围的环境获得
它表明宇宙中的无序性一直在增加
动能转化为势能违反热力学第一定律
它表示系统损失的热量被周围的环境获得
热力学第一定律说宇宙的能量总是恒定的。这被称为能量守恒。宇宙的总能量定义如下:
根据该定律,一个系统获得或损失的能量与它周围的环境互为回报。这意味着系统损失的能量,如热能,将被周围的环境所获得。这会保持总能量不变。能量可以从一种形式转化为另一种形式(如从动能转化为势能);然而,它不能被创建或销毁。
热力学第二定律指出,宇宙的无序性一直在增加。如前所述,能量永远不会被创造,也不会被摧毁。在放热反应中,热能从系统转移到环境中。在吸热反应中,热能从环境转移到系统中。
例子问题2:热力学定律
下面哪种物质的熵最小?
水蒸气
冻结反应的产物
液态水
汽化反应的产物
冻结反应的产物
熵是无序的度量;因此,一个低熵的物质将是高度有序的。气体的熵最高,因为分子分布得很远,也更混乱。另一方面,固体具有最小的熵,因为它们通常存在于有序的晶格结构中,几乎没有混乱。冻结反应包括液体向固体的转变;因此,这个反应的产物的熵最小。
例子问题2:热力学定律
研究人员创造了一个完美的晶体,并将其存储在.关于这种物质你能得出什么结论?
一、这种物质的熵小于零
2它会比气态氮有更多的微观状态
3它的吉布斯自由能等于它的焓
第二和第三
我只
第三只
我和第三
第三只
热力学第三定律指出,绝对零度下的完美晶体(或)的熵为零(可能的最小熵)。注意,熵永远不可能小于零。
微观状态是物质的微观结构,与系统的熵直接相关。微观状态越多,熵越高。由于这种物质的熵最小,它的微观状态也最少。
为了理解吉布斯自由能和焓的关系,我们需要看看下面的等式:
在这里,是吉布斯自由能的变化量,焓,熵变和是开尔文的温度。根据已知的信息,我们知道温度和熵都是零;因此,吉布斯自由能等于这种物质的焓。
示例问题3:热力学定律
一个学化学的学生正在计算一个电源需要多长时间加热一个冰的样本来.假设冰的比热容是,液态水的比热容为,水的熔化热为请问办理这个手续需要多长时间?
没有足够的信息来确定所描述的过程所需的时间
为了解决这个问题,我们需要把它分成几个步骤。
步骤1:计算所需的能量,以提高冰的样本来.为此,我们需要使用以下等式:
步骤2:计算转换样品所需的能量从冰到水。我们需要利用以下等式:
步骤3:计算转化水样所需的能量来.
第四步:将前三步的能量相加。这个值是整个过程的总能量。
步骤5:现在我们知道了这个过程所需的总能量,我们需要根据提供的能量计算时间。