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物理化学应该如何学习?请以这道未知过程的热力学难题为例? 第1页

  

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我辛辛苦苦码完了字提交时,原问题的题主居然关闭了问题!为了不让这个回答流产,于是我决定自己将问题再发一次吧……


这道题目我觉得非常有意思,可以全面考察学生对于热力学知识的掌握能力。在回答最后我再来谈谈如何学习物理化学吧。我们现在来列一下已知条件。

初始状态:

1 mol 气体,0 °C (~273.15 K), ,

最终状态:

1 mol 气体,?°C,?Pa,

△H=2093 J,Q=1674 J,过程未知无法直接求 W




那么我们先来看看如何求

(这里有人可能会犯错。 是微分形式,但是换成 后的积分形式就会不太一样了,需要注意一下)

然后还有

到了这里,看起来好像已经走不下去了,这是因为还有一个重要条件没有被用上——这是单原子理想气体。

什么叫做理想气体?有人说理想气体是假想的气体,所以你知道什么叫做理想了吧?(误)

对于理想气体有这么几个重要的性质:

  1. 其内能只是温度的函数,而与压强/体积无关。这是因为认为气体分子间没有相互作用力。
  2. 摩尔等容热容,在常温下,单原子气体为 ,双原子气体为 (不考虑振动自由度,因为温度不够尚未激发)




下面我们就开始运用这些性质

运用1.

此外,运用2.和3.

所以

可以解得 (这里的确可以直接利用 求解,但是我这里希望能有更好的逻辑链)

所以最终温度

可以直接求解压强而不需要计算体积

,所以




如何学习物理化学?在我看来,学习物理化学时,最重要的是知道哪些公式是定义式、是具有普适性的,哪些公式是在特定条件下才能成立的。对于定义式和普遍成立的公式,需要记住;而对于特定条件下才能成立的,不需要去刻意地记。只要你能够记住那些普遍性的公式,然后自己多做一些推导(每个公式一定要至少自己亲手推导一遍),你就可以忘掉那些特定条件公式了。

对于本回答中使用的公式,你知道哪些是普适性的,哪些是特定条件下成立的吗?





  

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