1推导题(06)统计热力学导出独立离域子体系:N!qT-kANln,VhmkTqt2332。试求:(1)对理想气体:0qqqt,其中0q为体系零点能(2)从经典力学理论导出:pVAT(3)证明理想气体符合pV=nRT的状态方程。(12分)解:(1)原题存疑。0qqqqqqqqtneVrt,其中0q=neVrqqqq仅为T的函数,与V无关。(2)pdVSdTdA故pVAT(3)N!kTqT-NkAlnln=N!kTqNkTqT-Nktlnlnln0CVqtlnlnln其中C仅为T的函数,与V无关p=TVATtVqNkTlndVVdNkTlnVNkT1VnRT1故nRTpV(05)已知TVU=VTpT-p证明pC-VC=-T2pTVTVp证明:pC-VC=pTH-VTU=pTU+ppTV-VTU①dU=dTTUV+dVVUTpTU=VTU+TVUpTV②2②代入①得:pC-VC=TVUpTV+ppTV=(TVU+p)pTV③将已知式TVU=VTpT-p代入③得:pC-VC=VTpTpTV④又:VTppVTTpV=-1VTp=-pVTTVp⑤⑤代入④得:pC-VC=-T2pTVTVp证毕(03)1、研究发现C2Cl4+Cl2→C2Cl6的反应具有很高的量子效率,因此推断该反应可能为自由基历程,实验提出的反应历程为:Cl2+h2Cl·Cl·+C2Cl4·C2Cl5·C2Cl5+Cl2Cl·+C2Cl6·C2Cl5+·C2Cl5C2Cl6+C2Cl4试求反应的速率方程微分式:dtClCd62=?(10分)解:dtClCd62=2522·ClClCk+2523·ClCk①对自由基[Cl·]、52·ClC可用定态法dtCld·==aIk0-421·ClCClk+2522·ClClCk=0②dtClCd52·==421·ClCClk-2522·ClClCk-22523·ClCk=0③式②+③得:aIk0=22523·ClCk3252·ClC=302kIk④52·ClC=302kIk⑤式④、⑤代入①得:dtClCd62=23022ClkIkk+20Ik推毕(03)请证明:当一个纯物质的膨胀系数α=V1pTV=T1时,它的摩尔恒压热容Cp与压力无关(T为绝对温度)证明:TppC=TpTHp=pTpHT①dH=TdS+VdpTpH=TTpS+V=-TpTV+V②其中引用了麦克斯韦关系TpS=-pTV因α=V1pTV=T1pTV=TV③式③代入式②得:TpH=0④式④代入式①得:TppC=0证毕(02)请证明TVU=TVTp-p证明:dU=TdS-pdVTVU=TTVS-p①引用麦克斯韦关系TVS=VTp②式②代入式①得:TVU=TVTp-p证毕4(99)试根据i,g特性及热力学基本关系式证明:对i,g.:HTJpT,=02、证明:H=f(T,p)pTHTHHppT=-1HpT=pTHTpH①dH=TdS+Vdp,i,g即理想气体TpH=TTpS+V=-TpTV+V=-TTV+V=0②式②代入式①得:HTJpT,=0得证我的网络硬盘地址:里面有很多考研资料,欢迎来下载