材料热力学习题解答第1一2章..
第一章 热力学第一、二定律试题及解答
第一章 热力学第一定律一、选择题1．下述说法中，哪一种正确（ ）(A)热容C 不是状态函数； (B)热容C 与途径无关；(C)恒压热容C p 不是状态函数；(D)恒容热容C V 不是状态函数。
2．对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是（ ）(A) 体系处于一定的状态，具有一定的内能；(B) 对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值；(C) 状态发生变化，内能也一定跟着变化；(D) 对应于一个内能值，可以有多个状态。
3．某高压容器中盛有可能的气体是O 2 ,Ar, CO 2, NH 3中的一种，在298K 时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3，温度降低21K ，则容器中的气体（ ）(A) O 2 (B) Ar (C) CO 2 (D) NH 34．戊烷的标准摩尔燃烧焓为-3520kJ·mol -1，CO 2(g)和H 2O(l)标准摩尔生成焓分别为-395 kJ·mol -1和-286 kJ·mol -1，则戊烷的标准摩尔生成焓为（ ）(A) 2839 kJ·mol -1 (B) -2839 kJ·mol -1 (C) 171 kJ·mol -1 (D) -171 kJ·mol -15．已知反应)()(21)(222g O H g O g H =+的标准摩尔反应焓为)(T H m r θ∆，下列说法中不正确的是（ ）。
(A).)(T H m r θ∆是H 2O(g)的标准摩尔生成焓 (B). )(T H m r θ∆是H 2O(g)的标准摩尔燃烧焓 (C). )(T H m r θ∆是负值 (D). )(T H m r θ∆与反应的θm r U ∆数值相等 6．在指定的条件下与物质数量无关的一组物理量是（ ）(A) T , P, n (B) U m , C p, C V(C) ΔH, ΔU, Δξ (D) V m , ΔH f,m (B), ΔH c,m (B)7．实际气体的节流膨胀过程中，下列那一组的描述是正确的（ ）(A) Q=0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠0 (B) Q=0 ΔH<0 ΔP> 0 ΔT>0(C) Q>0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT<0 (D) Q<0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠08．已知反应 H 2(g) + 1/2O 2(g) →H 2O(l)的热效应为ΔH ，下面说法中不正确的是（ ）(A) ΔH 是H 2O(l)的生成热 (B) ΔH 是H 2(g)的燃烧热(C) ΔH 与反应 的ΔU 的数量不等 (D) ΔH 与ΔH θ数值相等9．为判断某气体能否液化，需考察在该条件下的（ ）(A) μJ-T > 0 (B) μJ-T < 0 (C) μJ-T = 0 (D) 不必考虑μJ-T 的数值10．某气体的状态方程为PV=RT+bP(b>0)，1mol 该气体经等温等压压缩后其内能变化为（ ）(A) ΔU>0 (B) ΔU <0 (C) ΔU =0 (D) 该过程本身不能实现11．均相纯物质在相同温度下C V > C P的情况是（）(A) (∂P/∂T)V<0 (B) (∂V/∂T)P<0(C) (∂P/∂V)T<0 (D) 不可能出现C V>C P12．理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的压力，则其终态的温度，体积和体系的焓变必定是（）(A) T可逆> T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆>ΔH不可逆(B) T可逆< T不可逆, V可逆< V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆(C) T可逆< T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆(D) T可逆< T不可逆, V可逆< V不可逆, ΔH可逆>ΔH不可逆13．1mol、373K、1atm下的水经下列两个不同过程达到373K、1atm下的水汽：(1)等温可逆蒸发，(2)真空蒸发。
材料物理化学作业-热力学第一定律
材料物理化学作业第一章 热力学第一定律1．某体系在压力101.3kPa 下，恒压可逆膨胀，体积增大5L ，计算所做的功。
2. 在300K 的常压下，2mol 的某固体物质完全升华过程的体积功为多少？3．2mol H 2在00C ，压力为101.3kPa 下恒压可逆膨胀至100L ，求W 、Q 、ΔU 、ΔH 。
4．计算1mol 铅由250C 加热到3000C 时所吸收的热。
已知铅的C p =23.55+9.74×10-3T/K J ·K -1·mol -15．1mol 单原子理想气体，温度为250C ，压力为101.3kPa ，经两种过程达到同一末态：Ⅰ、恒压加热，温度上升到12170C ，然后再经恒容降温到250C 。
Ⅱ、恒温可逆膨胀到20.26kPa 。
分别计算两个过程的W 、Q 、ΔU 和ΔH 。
6．已知250C 时下列反应的热效应：2Pb+O 2=2PbO ΔH 1=－438.56kJ ·mol -1 S+O 2=SO 2 ΔH 2=－296.90kJ ·mol -1 2SO 2+ O 2=2SO 3 ΔH 3=－197.72kJ ·mol -1 Pb+S+2O 2=PbSO 4 ΔH 4=－918.39kJ ·mol -1 求反应PbO+SO 3= PbSO 4的热效应。
7．已知250C 时下列反应的热效应：Ag 2O+2HCl （g ）=2Agl+H 2O （l ） ΔH 1=－324.71kJ ·mol -12 Ag+21O 2= Ag 2O ΔH 2=－30.57kJ ·mol -1 21H 2+21Cl 2=HCl （g ） ΔH 3=－92.31kJ ·mol -1 H 2+21O 2= H 2O （l ） ΔH 4=－285.84kJ ·mol -1 求AgCl 的生成热。
第一章-热力学第一、二定律试题及答案
第一章热力学第一定律一、选择题1 •下述说法中，哪一种正确()(A)热容C 不是状态函数； (B)热容C 与途径无关；(C)恒压热容C P 不是状态函数；(D)恒容热容C V 不是状态函数。
2•对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是()(A) 体系处于一定的状态，具有一定的内能；(B) 对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值； (C) 状态发生变化，内能也一定跟着变化； (D) 对应于一个内能值，可以有多个状态。
3.某高压容器中盛有可能的气体是 O 2 ,Ar, CO 2, NH 3中的一种，在298K 时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3，温度降低21K ，则容器中的气体()(A) 02 (B) Ar (C) CO 2 (D) NH 34 •戊烷的标准摩尔燃烧焓为 -3520Jmol -1，CO^)和 出0(1)标准摩尔生成焓分别为 -395 kJ mol -1和-286kJ mol -1，则戊烷的标准摩尔生成焓为()(A) 2839 kJ mol -1 (B) -2839 kJ mol -1 (C) 171 kJ mol -1 (D) -171 kJ mol -115.已知反应H 2(g)02(g) H 2O(g)的标准摩尔反应焓为 r H m(T)，下列说法中不正确的是2()。
6 •在指定的条件下与物质数量无关的一组物理量是()(A) T , P, n (B) U m , C P , C V(C) 出，AU,沁(D) V m , AH f,m (B), △H c,m (B)7 •实际气体的节流膨胀过程中，下列那一组的描述是正确的()(A) Q=0△ H=0 △ P< 0△ T^ 0(B) Q=0 △ H<0 △ P> 0 △ T>0(C) Q>0 △ H=0 △ P<0 △ T<0 (D) Q<0△ H=0 △ P< 0 △ T^0&已知反应H 2(g) + 1/2O 2(g) THO(I)的热效应为△H ，下面说法中不正确的是( )(A)△ H 是H 2O(|)的生成热(B) △ H 是H 2(g)的燃烧热(C) AH 与反应 的AU 的数量不等 (D) AH 与厶日^数值相等9 •为判断某气体能否液化，需考察在该条件下的()(A) 0-丁> 0(B) 詔-T V 0(C) 0-T = 0(D)不必考虑 0-T 的数值10.某气体的状态方程为 PV=RT+bP(b>0)，1mol 该气体经等温等压压缩后其内能变化为((A) AJ>0(B) AU <0 (C) AU =0(D) 该过程本身不能实现(A). r H m (T )是H 2O(g)的标准摩尔生成焓 (B). r H m (T )是H 2O(g)的标准摩尔燃烧焓 (C). r H m (T)是负值 (D). r H m (T)与反应的r U m 数值相等11 •均相纯物质在相同温度下C V > C P的情况是( )(A) (?P/?T)V<0(B) (?V/?T)P<0(C) (?P/?V)T<0(D)不可能出现 C V>C P12•理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的压力，则其终态的温度，体积和体系的焓变必定是( )(A) T可逆> T不可逆, V 可逆> V 不可逆, AH可逆>AH 不可逆(B) T可逆< T不可逆, V 可逆< V 不可逆, AH可逆<AH 不可逆(C) T可逆< T不可逆, V 可逆> V 不可逆, AH可逆<AH 不可逆(D) T可逆< T不可逆, V可逆< V 不可逆, AH可逆>AH不可逆13. 1mol、373K、1atm下的水经下列两个不同过程达到373K、1atm下的水汽：(1)等温可逆蒸发，(2)真空蒸发。
热力学所有答案
1-2 试确定表压力为0.01MPa 时U 形管压力计中液柱的高度差。
（1）U 形管中装水，其密度为1000kg/m 3；(2）U 形管中装酒精，其密度为789kg/m 3。
解答：m29.178981.91001.02m02.1100081.91001.0166=⨯⨯=∆=⨯⨯=∆=∆∴∆=酒精水）（）即（h h gP h h g P gg ρρ1—3 用U 形管测量容器中气体的压力。
在水银柱上加一段水柱（如图1—3）。
已侧的水柱高850mm ，汞柱高520mm 。
当时大气压力为755mmHg. 问容器中气体的绝对压力为多少MPa?解答：MPa P P P PHg O H 178.080665.98503224.1335207552b =⨯+⨯+=++=）（图1—3 图1—41-4 用斜管压力计测量锅炉烟道中烟气的真空度(如图1-4）。
管子的倾角o 30=α；压力计中使用密度为800kg/m3的煤油;斜管中液柱长度l=200mm 。
当时大气压力mmHgP 745b =。
问烟气的真空度为多少毫米水柱？绝对压力为多少毫米汞柱？解答：mmHgP P P mmHgPa h g P v b o v 1135.7391050062.78.7847452801001972.18.784 8.81784.930sin 2.0800131=⨯⨯-=-==⨯⨯=⨯⨯⨯=∆=--绝）（）（ρ1—7 从工程单位制热力性质表中查得，水蒸汽在500℃、100at 时的比体积和比焓分别为kg kcal h kg m v /6.806/03347.03==、。
在国际单位制中，这时水蒸气的压力和比热力学各为多少？解答：kgkJ pV U MPaP /8.304803347.01080665.91868.46.806h 280665.91080665.9100134=⨯⨯-⨯=-==⨯⨯=）（）（1—8 摄氏温标取水在标准大气压下的冰点和沸点分别为C 0o和C 010o ，而华氏温标则相应地取为F o 32和F o 212。
热统习题解答(全]
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第一章 热力学的基本规律1.1 试求理想气体的体胀系数α，压强系数β和等温压缩系数κ。
解： 理想气体的物态方程为RT pV =,由此可算得： PP V V k T T P P T T V V T V P 1)(1;1)(1,1)(1=∂∂-==∂∂==∂∂=βα1.2 证明任何一种具有两个独立参量T ，P 的物质，其物态方程可由实验测得的体胀系数α及等温压缩系数κ ，根据下述积分求得： ⎰-=)(ln kdP adT V ，如果Pk T a 1,1==，试求物态方程。
证明：dp p VdT T V p T dV T P )()(),(∂∂+∂∂= 两边除以V,得dp dT dp p VV dT T V V V dV T P κα-=∂∂+∂∂=)(1)(1积分后得 ⎰-=)(ln kdP adT V 如果,1,1p T ==κα代入上式，得C P T PdP T dT V ln ln ln )(ln +-=-=⎰所以物态方程为：CT PV =与1mol 理想气体得物态方程PV=RT 相比较，可知所要求的物态方程即为理想气体物态方程。
1.3在00C 和1atm 下，测得一块铜的体胀系数和压缩系数为a=4.185×10-5K -1，k=7.8×10-7atm -1。
a 和k 可以近似看作常数。
今使铜加热至100C ，问（1）压力要增加多少大气压才能使铜块的体积维持不变？（2）若压力增加100atm ，铜块的体积改变多少？解：（a ）由上题dp dT dp p VV dT T V V V dV T P κα-=∂∂+∂∂=)(1)(1体积不变，即0=dV所以dT kadP = 即atm T k a P 62210108.71085.475=⨯⨯⨯=∆=∆-- (b)475121211211007.4100108.7101085.4)()(---⨯=⨯⨯-⨯⨯=---=-=∆p p T T V V V V V κα可见，体积增加万分之4.07。
材料热力学习题集
C ( x, t )
C0
n0
4C0 (2n 1)
sin
2n 1 h
x
exp
(2n
1)2 h2
2
Dt
例题 6-5 在中碳钢中由于锰的枝晶偏析，定向轧制后，易引起带状组织。为了消除带状组
织，应进行扩散退火，如果锰的浓度按正弦规律分布如下：
C(x,t) C
1 2
C0
sin
2 l
x
exp
例 4-5 碳在 1 个大气压、25℃时，以石墨为稳定相，试求在 25℃由石墨转变为金刚石所需 要的压强。
例题 5-1 实验测得 Cd-Mg 的摩尔体积如下表所示。 Cd-Mg 合金摩尔体积的实验值
例题 5-2 已知某三元溶液的摩尔体积为 Vm=7X1+10X2+12X3-2X1X2+3X1X2X3 (cm3/mol)
个大气压下）。
例 1-4 已知液体铅在 1 个大气压下的比热为： Cp(l)=32.43-3.10×10-3T J/(mol·k) Cp(s)=23.56+9.75×10-3T J/(mol·k)
液体铅在熔点(600K)凝固为固体时放热 4811.6 J/mol，求液体铅过冷至 590K 凝固时熵值的变 化（在一个大气压下）。
6
4
2
A
1
0 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
x
六大 板块
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章
物理化学复习纲要
热力学定律（热力学第一定律、热力学第二定律） 自由能（ΔF、ΔG） 热力学状态函数、关系式及应用 相变热力学 溶液 扩散
.
计算锡在绝热器内过冷到 495 K 时能自动凝固的分数。
材料热学性能答案标准版PPT
结论：所有材料的摩尔热容是一个与温度无关的常数，其 值接近于3R。
不足：在高温时与实验相符合，在低温时与实验不符合。 问题在于把原子振动的能量认为是连续的。
二、爱因斯坦量子热容理论
晶格中每个原子都在其格点做振动，各个原子的振动是独立而
互不依赖的；每个原子都具有相同的周围环境，因而其振动频率
是相同的；原子振动的能量是不连续量子化的。即把原子的振动
第一节 焓和热容 一、基本知识
在等压时，物体吸收或者放出的热量在数值上
等于焓的变化： Q dH
定义：在等压时，1克物体从0K到T时所需热量 Q为该物体的焓。
Q=CmT C是0K到TK区间的平均比例数。 将m克物体升高1K所需热量定义为热容C,单位 质量为c，单位为：J/K.
二、物理意义：
热容量反映了材料中原子热振动能量状态改变时 需要的热量。加热时，材料吸收的热能主要为点阵 吸收，增加了材料离子的振动能量。其次为自由电 子吸收，增加了电子的动能。所以，热振动为主要 贡献。自由电子运动为次要贡献。 定容和定压时的不同：
第三节 膨胀系数与其他物理量的关系
热膨胀是原子热振动加剧引起的振幅加大和振动能量 增大的结果。
一、与热格容留的耐关申系式：V
KVm
CV ,m
V ：体膨胀系数； K ：体积模量； N / m2
Cv,m ：定容摩尔热容；
Vm：摩尔体积 格留耐申常数, =1.5~2.5.
以铝为例，如图5-4，P97，热膨胀曲线与热容曲
1摩尔气体的总能量为：
E
3 2
KN A阿伏加得罗常数； K：波尔兹曼常数。
气体定容摩尔热容：CV ,m
(uT )V
3 2
R
.
固体材料的热运动既具有动能，又有位能。摩尔材料
北京科技大学热工学第1章和第2章重点思考题和习题解答
第1章和第2章重点思考题和习题解答第1章 基本概念思考题1. 平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什么要引入平衡态的概念？答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。
热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。
4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。
5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？答：不正确。
不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。
习题1-3 某容器被一刚性壁分为两部分，在容器不同部位装有3块压力表，如图1－9所示。
压力表B 上的读数为1.75 bar ，表A 的读数为1.10 bar ，如果大气压力计读数为0.97 bar ，试确定表C 的读数及两部分容器内气体的绝对压力。
解： bar p p p a b 07.210.197.01=+=+=bar p p p b 32.075.107.212=−=−= < 0.97 barC b p p p +=2bar p p p b C 65.032.097.032.02−=−−=−=1-4 如图1－10所示一圆筒形容器，其直径为450 mm ，表A 的读数为360 kPa ， 表B 的读数为170 kPa ，大气压力为100 mmHg ，试求，⑴ 真空室及1、2两室的绝对压力；⑵ 表C 的读数；⑶ 圆筒顶面所受的作用力。
解： kPa H p p p b 0g mm 0100100＝＝－＝＝汞柱真空室−kPa p p p a 36036001=+=+=真空室kPa p p p B 19017036012=−=−=kPa p p p c 1901902==−=真空室N A p p F b 0.21190.45π41133.3100)(2=××××=−=真空室 1-7一热力系发生状态变化，压力随体积的变化关系为=3.1pV 常数，若热力系初态为 6001=p kPa ，3.01=V m 3，问当系统体积膨胀至 5.02=V m 3 时，对外作功为多少？ 解：改过程系统对外作的功为∫∫=−−===−−0.50.33.013.023.1111.33.115.03.02585.)(0.3V W 1kJ V V V p dV V p pdV （积分公式：x dx µ=∫11x µµ++） 1-9 某气缸中气体由0.1 m 3膨胀至0.3 m 3，若气体的压力及容积按MPa 和m 3计算，则膨胀过程中气体的压力和体积的函数关系为04.024.0+=V p ，试求，气体所作的膨胀功。
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解：[(1)+2×(2)+6×(3)]/3=(4) ΔrHm,4=(ΔrHm,1+2×ΔrHm,2+6×ΔrHm,3)/3=(6.3+2×22.6-6×13.9)/3= -14.83 kJ/mol
16、若知甲烷的标准摩尔燃烧焓为-8.90×105 J/mol，氢的标准摩尔燃烧 焓为-2.86×105 J/mol，碳的标准摩尔燃烧焓为-3.93×105 J/mol，试求甲 烷的标准摩尔生成焓为多少。
计算结果表明，Q、W与途径有关，而ΔU、ΔH与途径无关。
11、20.0mol氧在101kPa时，等压加热，使体积由1000dm3膨胀至2000dm3。设氧为理 想气体，其热容Cp,m=29.3J· mol-1· K-1，求ΔU及ΔH。 解： T1=607.4K,T2=1214.8K Q=20×29.3×(1214.8-607.4)=355936(J)=356kJ W=-101×103×(2-1)= -101×103(J)=-101kJ ΔU=Q+W=356-101=255(kJ) ΔH=Qp=Q=356kJ
7、某热处理车间室温为25℃，每小时处理400kg链轨节(碳钢)，淬火温度为850℃，假 定炉子热损失量是加热链节热量的30%，问电炉每小时耗电量多少？已知碳钢的 Cp=0.5523J/g. 解：Q=400×103×0.5523×(850-25)×(1+30%)×10-3=236937（kJ） =236937/3600=65.82(kWh) 8、将1000g铜从25℃加热到1200℃，需供给多少热量？已知铜的熔点为1083℃，熔化 热为13560J/mol，Cp(l)=31.40 J· mol-1· K-1,Cp(s)=24.48J· mol-1· K-1。
2.在一绝热水箱装有水，接联电阻丝，由蓄电池供应电流，试问下
列情况下，Q、W及U的值是大于零、小于零还是等零。 系统 环境 解： 电池 水+电阻丝 电阻丝* 水+电阻丝
W 0，Q 0, U 0 0
水 电池+电阻 丝
Q 0，W 0, U 0
水+电阻丝 电池+电阻丝 电池 水
Q Q1 Q 2 1.001.5R (751.6- 300) 1.00 2.5R (300- 751.6) 5632- 9387 -3755(J) W W1 W2 0 - 25.3103 (0.09858 - 0.2470) 3755(J) U Q W 0 H U (pV) 0 25.3 0.09858 - 10.1 0.2470 0
5、2.00mol的水蒸气在100℃、101325Pa下变为水，求Q、W、ΔU及ΔH。已知水 的气化热为2258J/g。
解：Q Q p H -n vapH m -2 22581810-3 -81.29(kJ) W -pe V p e Vg nRT -2 8.314 37310-3 6.20(kJ) U Q W -81.29 6.20 -75.09(kJ)
（3）ΔU=ΔH=0
V W = -Q = -nRT ln 2 = - ×8.314×273×ln2 = -5619(J) V1
（4）Q=0; W=ΔU,即-pe(V2-V1)=nCV,m(T2-T1), -0.5p2V2= nCV,m(T2-T1) ; -0.5nRT2= nCV,m(T2-T1)-0.5×8.314×T2=2.5×8.314×(T2-273) ; T2=227.5K
解：(1)CH4+2O2==CO2+2H2O; ΔrHm,1=-8.90×105 kJ/mol (2)H2+0.5O2==H2O; ΔrHm,2=-2.86×105kJ/mol (3)C+O2==CO2; ΔrHm,3=-3.93×105kJ/mol (4)C+2H2=CH4; ΔrHm,4=? [(3)+2×(2)-(1)]=(4) ΔrHm,4=-3.93×105-2×2.86×105+8.90×105=-0.75×105 kJ/mol
W=ΔU= nCV,m(T2-T1)=1.5×8.314×(183-244)=-761(J) ΔH= nCp,m(T2-T1)=2.5×8.314×(183-244)=-1268(J) 14、在101325Pa下，1.00mol的水从50℃变为127℃的水蒸气，求所吸收的热 解：Cp,m(l)=46.86+0.03T , Cp,m(g)=30+0.011T
4、在101kPa下，气体由10.0dm3膨胀到16.0dm3，吸收了1255J的热，求ΔU、 ΔH、W。
2H Q p 1255J 3U Q W 1255- 606 649J 1W -pe V -101103 (16- 10)10 - 3 -606(J) 解：
解： Q p =
1000 1000 1000 ×24.48×(1083- 25) + × 13560+ ×31.40×(1200- 1083) 63.54 63.54 63.54 J = 678.8kJ = 407615+ 213409+ 57819= 678843
9、求55.85kg的α-Fe从298K升温到1000K所吸收的热。 (1)按平均热溶计算，Cp,m=30.30Jmol-1K-1; (2)按Cp,m=a+bT计算（查本书附录）
第一章热力学第一定律
1、10mol氧在压力为101kPa下等压加热，使体积自1000dm3膨胀到 2000dm3，设其为理想气体，求系统对外所做的功。 解：
W -pe V -101 103 (2000-1000)10-3 -101 103 (J)
即系统对外做功101×103J
W = ΔU = nCV, m (T2 - T1 ) = ΔH = nCp, m (T2 - T1 ) =
100 ×2.5×8.314×(227.5- 273)= -3378(J) 28
100 ×3.5×8.314×(227.5- 273)= -4729(J) 28
13、在244K温度下，1.00mol单原子气体（1）从1.01MPa、244K等温可逆膨胀到 505kPa,(2) 从1.01MPa、244K绝热可逆膨胀到505kPa，求两过程中的Q、W、ΔU 及ΔH，并作p-V图表示上述气体所进行的两个过程。 解：（1）ΔU=ΔH=0
17、已知(C2H2,g,298K)=-1299.6 kJ/mol;(H2O,l)=-285.85 kJ/mol (CO2,g,298K)=-393.5 kJ/mol;试求(C2H2,g,298K)=? 解：(1) C2H2 + 2.5O2 = 2CO2 + H2O; (1)=-1299.6 kJ/mol (2) H2 + 0.5 O2 = H2O(l); (2)=-285.85 kJ/mol (3) C + O2 =CO2; (3)=-393.5 kJ/mol (4) 2C + H2 =C2H2; (4)=(C2H2,g,298K)=? (3)×2+(2)-(1)=(4) (C2H2,g,298K)=-393.5×2-285.85+1299.6=226.75 (kJ/mol)
解： (1) W = -peΔp = -101103 ×10×8.314×300×( 1 1 ) ×10-3 = -22.45(kJ) 3 4 10110 10110 101103 (2)W = nRT ln 2 = 10×8.314×300×10-3 ln = -57.43(kJ) 1 101104
12、有100g氮气，温度为0℃，压力为101kPa,分别进行下列过程： (1)等容加热到p=1.5×101kPa。 (2)等压膨胀至体积等于原来的二倍。 (3)等温可逆膨胀至体积等于原来的二倍。 (4)绝热反抗恒外压膨胀至体积等于原来的二倍。 求各过程的Q、W、ΔU及ΔH。
解：V1=100×8.314×273/101000/28=0.08026m3 （1）温度升高到409.5K
6、1.00mol冰在0℃、101325Pa下变为水，求Q、W、ΔU及ΔH。已知冰的熔化热为 335J/g。冰与水的密度分别为0.917及1.00g/cm-3。
解： Q = Qp = ΔH = n fus H m 1? 335× 18× 10-3 = 6.03(kJ) 18 18 )× 10-6 = 0.165(J) 1 0.97 ΔU = Q + W = 6.03+ 0.000165 = 6.03(kJ) W = -pe ΔV = -101325 ×(
Q 0，W 0, U 0
W 0，Q 0, U 0
W 0，Q 0, U 0
（有*者表示通电后，电阻丝及水温皆升高，假定电池放电时无热效应。）
3、10mol的气体（设为理想气体），压力为101×104 Pa，温度为 27℃，分别求出下列过程的功： （1）反抗恒外压101×103等温膨胀到气体的压力也为101×103。 （2）等温可逆膨胀到气体的压力为101×103Pa。
P W = -Q = -nRT ln 1 = -1? 8.314×244×ln2 = -1406(J) P2
（2）Q=0 ;γ=2.5R/1.5R=1.67 根据p1-γTγ=常数，得 10101-1.67×2441.67=5051-1.67×T21.67 ,解得T2=183K W=ΔU= nCV,m(T2-T1)=1.5×8.314×(183-244)=-761(J)
1Qp 解：
55.85103 30.30 (1000- 298)10-3 21271(kJ) 55.85
（2）Fe的Cp,m=14.10+29.71×10-3T
55.85×103 1000 55.85×103 × 14010 29.71 dT ×[14.10 ×(1000- 298) 298 55.85 55.85 2 J = 23434 KJ +× 10-3 ×(1000 - 2982 )] = 9898200 + 134- 535817= 23434017 Qp =