03-统计热力学基础 联系客服

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三、统计热力学基础

(2)CO和N2分子的质量m,?r基本相同,?v>>298 K,电子又都处于非简并的最低能级,但两种分子的理想气体在298 K,101.325 kPa的摩尔统计熵不同,CO气体为197.5J?K?mol,N2为191.5J?K-1?mol-1,其差值主要来源于两种气体在什么性质上的差别?请简要说明。 65. 15 分 (1695)

$ 求NO(g)在298 K及101 325 Pa的标准摩尔熵Sm(实验值207.9J?K?mol)。已知

-1-1-1-1NO(g)的?r=2.42 K,?v=2690 K,电子基态和第一激发态的简并度均为2,二能级差

Δ??2.473?10?21J。

66. 15 分 (1696)

从统计力学观点来说明1 mol单原子分子理想气体的绝热可逆膨胀的熵变为零(?S=0)。已知体系的始态体积为VA,温度为TA,终态体积为VB=2VA,温度为TB(提示:从熵的统计力学表达式着手)。 67. 10 分 (9401)

对于封闭的单原子分子理想气体,若原子中的电子只处在最低能级,请根据熵的统计表达式论证该气体的绝热可逆过程方程为 TV2/3= TV ?-1= 常数 。 68. 10 分 (9408)

试从U和S与配分函数q的关系式推导出气体压力p与分子配分函数的关系,并证明理想气体有 pV = NkBT 。 69. 10 分 (9411)

设某种气体分子被吸附在固体表面上时,可以在此表面上进行二维平动。试证明此二维理想气体的摩尔平动熵为: S2t,m= R(lnMr+ lnT + lna + 33.13)

式中Mr是气体的相对分子质量,a是每个分子所占面积的平均值(单位用 cm2表示)。 70. 15 分 (9418)

设 A,B 两组分在二维平面上形成理想固溶体,以NA和 NB分别表示固溶体 A 和 B

分子数。试问: (1) 如果A,B均为单原子分子,则在二维固溶体点阵上,各有几个运动自由度?采用爱

因斯坦模型,写出固溶体中 A,B 分子的配分函数;

(2) 确定体系的正则配分函数; (3) 导出此二维固溶体的混合熵以及热容表达式。

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