华南师范大学光电子材料与技术研究所往年复试考题2008研究生材料物理与化学面试详细答案l材料物理与化学
1-1 设水的化学势为)1(*μ，冰的化学势为)(*S μ，在kPa 325.101及-5℃条件以下，)1(*μ是大于、小于还是等于)(*S μ？
答：在kPa 325.101及-5℃条件下，水凝固为冰的过程是可以自动进行的过程。根据化学势判据，在恒温、恒压、W‘=0的条件下，自发过程是向化学势减小的方向进行，所以)1(*μ>)(*S μ。
1-2 有两个可逆卡偌热机，在高温热源温度皆为500K\低温热源分别为300K 和250K 之间工作，若两者分别经一个循环所做的功相等.试问:
(1)两个热机的功率是否相等?
(2)两个热机自高温热源吸收的热量是否相等?向低温热源放出的热量
是否相等?众鸟高飞尽 孤云独去闲的意思
蒜香小龙虾答：两个热机的工作情况如图3.2.1(a) (b)所示.
(1) 热机（a ）的效率
a η=1—Q W a =121—Q Q Q =121—T T T =K
K K 500300—500=40 % 热机(b)的效率
b η=‘1—Q W b =’‘’）（1
21Q Q Q +=121—T T T ‘=K K K 500250—500=50 % b η＞a η，表明高温热源与低温热源的温差愈大，可逆热机的效率愈
高。
（2）Q 1= －W a /a η; Q '1=Wb/b η
因W a =W b 及b η＞a η，所以Q 1＞Q '1
Q 1=Q 1（a η－1）=－0.6Q 1
Q '
2= Q '1（b η－1）=－0.5 Q '1
因Q 1 ＞Q '1 ＞0，所以在数值上1Q ＞'2Q
'1Q
a W
b W
'2Q
图1
上述推导表明，在高低温热源温度之差a T ∆＜b T ∆的情况下，经一个循环若对环境做功相等，则热机（a ）较（b ）需要从高温热源吸收更多的热量，同时向低温热源放出更多的热量，即消耗更多的能量，
1-3 已知樟脑（C 10H 16O ）的凝固点降低常数K f =40K·mol -1·kg 。
某一溶质相对摩尔质量为210，溶于樟脑形成质量百分数为5%的溶液，求凝固点降低多少？
都德简介解：以A 代表樟脑，以B 代表溶质
低温热源
低温热源
31095
国产悬疑电视剧5⨯=B B M b g·kg -1 31095
2105⨯⨯=mol·kg -1 25063.0=mol·kg -1 K K b K T B f f 03.1025063.040=⨯==∆
1-4 一定量的液态氨在绝热管道中通过节流阀时，由于系统的压力突然下降，液氨将迅速蒸发，温度急剧降低。试问：三好学生主要事迹怎么写
（1）此过程是否仍为等焓过程？
（2）物质的量一定，dp p H dT T H dH t p )()(∂∂+∂∂=在题给过程中能否应用？
答：（1）达到稳定流动时，如图2所示
取截面1与2之间物质为系统，在一定时间范围内，外压p 1将体积V 1的液氨推过多孔塞，同时与液氨的物质的量相等， 体积为V 2的液氨的物质的量相等，体积为V 2的气态氨反抗外压P 2流出截面2。
液氨流入的功：W 1= —P 1（0—V 1）=P 1V 1
氨气流出的功：W 2= —P 2（V 2—0）= —P 2V 2
W= W 1+ W 2= P 1V 1—P 2V 2
因为Q=0，所以W==-=∆12U U U P 1V 1—P 2V 2，因此
U 2—P 2V 2= U 1—P 1V 1
H 2=H 1，即等焓过程
（2）液态氨的节流膨胀过程为不可逆相变过程，始末态之间处于非平衡态，严格地说题给方程式不能应用于节流过程。当达到稳定流动时，可近似用题给方程进行热力学分析。
1-5 液体B 比液体A 容易挥发。 在一定温度下向纯A 液体中加入少量纯B 液体形成稀溶液。下面几种说法是否正确？
（1） 该溶液的饱和蒸气压必高于同温度下纯液体A 的饱和蒸气压；
手表调日期（2） 该溶液的沸点必低于同样压力下纯液体A 的沸点；
（3） 该溶液的凝固点必低于同样压力下纯液体A 的凝固点（溶液凝固时析出纯固态A ）。
答：只有说法（3）是正确的。
当A 、B 形成理想溶液，或一般正偏差、一般负偏差的系统，甚至形成最大正偏差系统，说法（1）和（2）才是正确的。但若形成最大负偏差系统，在纯A 中加入少量纯B 后，溶液的饱和蒸气压要低于纯液体A 的饱和蒸气压，故此说法（1）不正确。
2-1 已知25℃时，纯水的电导率k=5.50⨯10-6S·m -1，无限稀释时H +及OH -的摩尔电导率分别为349.82⨯10-4及198.0⨯10-4S·m2·mol -1，纯水的密度ρ=997.07kg·m -3。试求离子积为若干？
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