物理化学课后习题答案

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物理化学(天津大学第五版)课后答案

物理化学(天津大学第五版)课后答案

物理化学上册习题解(天津大学第五版)第一章 气体的 pVT 关系1-1 物质的体膨胀系数 V与等温压缩系数 T 的定义如下:1 V 1 VV TV T p试导出理想气体的V、T与压力、温度的关系?解:对于理想气体,pV=nRTV p T1 V VT V 1 V Tp VpT1 (nRT / p)V T1 ( nRT / p) Vp1 nR 1 V T 1 p V p V T 1 nRT 1 V p 1T V p 2 V p1-2 气柜内有 3 90kg 的流量输往使用车间,试问贮121.6kPa 、27℃的氯乙烯( C2H3Cl )气体 300m ,若以每小时 存的气体能用多少小时?解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为pV121.6 103300n 8.314 14618.623molRT 300.15 3 3 每小时 90kg 的流量折合 p 摩尔数为 v90 10 90 10 1441.153mol h 1M C 2H3Cl 62.45 n/v= ( 14618.623 ÷1441.153 ) =10.144 小时1-3 0 ℃、 101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。

试求甲烷在标准状况下的密度。

解:CH 4 n M CH 4 p M CH 4 101325 16 103 0.714kg m 3V RT 8.314 273.151-4 一抽成真空的球形容器,质量为 25.0000g 。

充以 4℃水之后,总质量为 125.0000g 。

若改用充以 25℃、 13.33kPa 的某碳氢化合物气体,则总质量为 25.0163g 。

试估算该气体的摩尔质量。

解:先求容器的容积V125.0000 25.000 100.0000 cm 3 100.0000cm 3H 2 O(l ) 1n=m/M=pV/RTM RTm 8.314 298.15 (25.0163 25.0000) mol pV 13330 10 430.31g1-5 两个体积均为 V 的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空气。

天津大学第五版-物理化学课后习题答案(全)

天津大学第五版-物理化学课后习题答案(全)

第一章 气体的pVT 关系1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下:1 1TT p V p V V T V V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系? 解:对于理想气体,pV=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl )气体300m 3,若以每小时90kg 的流量输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时?解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H C n/v=(14618.623÷1441.153)=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。

试求甲烷在标准状况下的密度。

解:33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 1-4 一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g 。

充以4℃水之后,总质量为125.0000g 。

若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体,则总质量为25.0163g 。

试估算该气体的摩尔质量。

解:先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρn=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空气。

物理化学第六版侯新朴人民卫生出版社课后答案

物理化学第六版侯新朴人民卫生出版社课后答案

思考题 1. 【答】 1 不一定正确。

绝热条件可以保证系统和环境之间没有热交换 封闭条件可以保证系统和环境之间没有物质交换。

但是单单这两个条件不能保证系统和环境之间有其他能量交换方式 如作功。

当绝热封闭的系统在重力场中高度发生大幅度变化时 系统和地球间的作功不能忽略 系统的状态将发生变化。

2 正确。

3 不正确。

系统和环境间发生物质交换时 可以作功又吸热 但显然不是封闭系统。

为了防止混淆 一般在讨论功和热的时候 都指定为封闭系统 但这并不意味着发生物质交换时没有功和热的发生。

但至少在这种情况下功和热的意义是含混的。

4 正确。

当发生化学作用 即系统和环境间物质交换 时 将同时有热和功发生 而且还有物质转移 因此是敞开系统。

3.【答】 1 对一个物理化学过程的完整描述 包括过程的始态、终态和过程所经历的具体途径 因此仅仅给定过程的始、终态不能完 整 地说明该过程。

Q、W都是途径依赖量 其数值依赖于过程的始态、终态和具体途径 只要过程不完全确定 Q、W的数值就可 能 不确定。

因为Q W △U 只要过程始、终态确定 则△U确定 因此Q W也确定。

2 在已经给定始、终态的情况下 又限定过程为绝热过程 Q 0 Q 确定 W △U W和△U也确定。

5. 【答】 1 正确。

状态是各种状态性质的综合表现 状态性质改变 状态一定改变。

2 不正确。

比如理想气体的等温过程中 状态改变但是热力学能不变。

3 不正确。

温度是热运动的―强度‖ 热是热运动的―数量‖ 两者没有必然练习。

4 不正确。

绝热和刚性只意味着内有热交换和体积功 不能排除其他作功方式的存在。

5 不正确。

理想气体可逆等温压缩时 向外放热 热力学能不减少。

6 正确。

7 不正确。

H是状态函数 但是△H却是依赖于过程的物理量 因此热 Qp 不是状态函数 他依赖于过程。

8 不正确。

理想气体的焓仅与温度有关。

9 不正确。

10 正确。

Q―W △U --。

11 不正确。

(完整版)物理化学课后答案

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第一章气体的pVT 关系1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下:1 1TT p V p V V T V V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系?解:对于理想气体,pV=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl )气体300m 3,若以每小时90kg 的流量输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时?解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯==每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H Cn/v=(14618.623÷1441.153)=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。

试求甲烷在标准状况下的密度。

解:33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 1-4 一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g 。

充以4℃水之后,总质量为125.0000g 。

若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体,则总质量为25.0163g 。

试估算该气体的摩尔质量。

解:先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm Vl O H ==-=ρ n=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空气。

物理化学课后习题及答案天津大学

物理化学课后习题及答案天津大学

第七章电化学7.1用铂电极电解溶液。

通过的电流为20 A,经过15 min后,问:(1)在阴极上能析出多少质量的?(2) 在的27 ØC,100 kPa下的?解:电极反应为电极反应的反应进度为因此:7.2在电路中串联着两个电量计,一为氢电量计,另一为银电量计。

当电路中通电1 h后,在氢电量计中收集到19 ØC、99.19 kPa的;在银电量计中沉积。

用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少。

解:两个电量计的阴极反应分别为电量计中电极反应的反应进度为对银电量计对氢电量计7.3用银电极电解溶液。

通电一定时间后,测知在阴极上析出的,并知阴极区溶液中的总量减少了。

求溶液中的和。

解:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。

显然阴极区溶液中的总量的改变等于阴极析出银的量与从阳极迁移来的银的量之差:7.4用银电极电解水溶液。

电解前每溶液中含。

阳极溶解下来的银与溶液中的反应生成,其反应可表示为总反应为通电一定时间后,测得银电量计中沉积了,并测知阳极区溶液重,其中含。

试计算溶液中的和。

解:先计算是方便的。

注意到电解前后阳极区中水的量不变,量的改变为该量由两部分组成(1)与阳极溶解的生成,(2)从阴极迁移到阳极7.5用铜电极电解水溶液。

电解前每溶液中含。

通电一定时间后,测得银电量计中析出,并测知阳极区溶液重,其中含。

试计算溶液中的和。

解:同7.4。

电解前后量的改变从铜电极溶解的的量为从阳极区迁移出去的的量为因此,7.6在一个细管中,于的溶液的上面放入的溶液,使它们之间有一个明显的界面。

令的电流直上而下通过该管,界面不断向下移动,并且一直是很清晰的。

以后,界面在管内向下移动的距离相当于的溶液在管中所占的长度。

计算在实验温度25 ØC下,溶液中的和。

解:此为用界面移动法测量离子迁移数7.7已知25 ØC时溶液的电导率为。

一电导池中充以此溶液,在25 ØC时测得其电阻为。

《物理化学》课后习题第一章答案

《物理化学》课后习题第一章答案

习题解答第一章1. 1mol 理想气体依次经过下列过程:(1)恒容下从25℃升温至100℃,(2)绝热自由膨胀至二倍体积,(3)恒压下冷却至25℃。

试计算整个过程的Q 、W 、U ∆及H ∆。

解:将三个过程中Q 、U ∆及W 的变化值列表如下:过程 QU ∆ W(1) )(11,初末T T C m V - )(11,初末T T C m V -0 (2)(3) )(33,初末T T C m p - )(33,初末T T C m v - )(33初末V V p -则对整个过程:K 15.29831=末初T T = K 15.37331==初末T T Q =)(11,初末-T T nC m v +0+)(33,初末-T T nC m p=)初末33(T T nR -=[1×8.314×(-75)]J =-623.55JU ∆=)(11,初末-T T nC m v +0+)(33,初末-T T nC m v =0W =-)(33初末V V p -=-)初末33(T T nR - =-[1×8.314×(-75)]J =623.55J因为体系的温度没有改变,所以H ∆=02. 0.1mol 单原子理想气体,始态为400K 、101.325kPa ,经下列两途径到达相同的终态:(1) 恒温可逆膨胀到10dm 3,再恒容升温至610K ; (2) 绝热自由膨胀到6.56dm 3,再恒压加热至610K 。

分别求两途径的Q 、W 、U ∆及H ∆。

若只知始态和终态,能否求出两途径的U ∆及H ∆?解:(1)始态体积1V =11/p nRT =(0.1×8.314×400/101325)dm 3=32.8dm 3 W =恒容恒温W W +=0ln12+V V nRT=(0.1×8.314×400×8.3210ln +0)J =370.7JU ∆=)(12,T T nC m V -=[)400610(314.8231.0-⨯⨯⨯]J =261.9J Q =U ∆+W =632.6J H ∆=)(12,T T nC m p -=[)400610(314.8251.0-⨯⨯⨯]=436.4J (2) Q =恒压绝热Q Q +=0+)(12,T T nC m p -=463.4J U ∆=恒压绝热U U ∆+∆=0+)(12,T T nC m V -=261.9J H ∆=恒压绝热H H ∆+∆=0+绝热Q =463.4J W =U ∆-Q =174.5J若只知始态和终态也可以求出两途径的U ∆及H ∆,因为H U 和是状态函数,其值只与体系的始终态有关,与变化途径无关。

物理化学第二版习题答案

物理化学第二版习题答案

物理化学第二版习题答案【篇一:物理化学核心教程课后答案完整版(第二版学生版)】ss=txt>二、概念题1. 答:(d)热力学能是状态的单值函数,其绝对值无法测量。

2. 答:(c)气体膨胀对外作功,热力学能下降。

3. 答:(b)大气对系统作功,热力学能升高。

4. 答:(a)过程(1)中,系统要对外作功,相变所吸的热较多。

5. 答:(a)对冰箱作的电功全转化为热了。

7. 答:(c)对于理想气体而言,内能仅仅是温度的单值函数,经真空绝热膨胀后,内能不变,因此体系温度不变。

8. 答:(c)由气体状态方程pvm= rt+bp可知此实际气体的内能只是温度的函数,经真空绝热膨胀后,内能不变,因此体系温度不变(状态方程中无压力校正项,说明该气体膨胀时,不需克服分子间引力,所以恒温膨胀时,热力学能不变)。

9. 答:(b)式适用于不作非膨胀功的等压过程。

757,cv =rcp=r ,这是双原子分子的特征。

522?n2molv210. (b)1.40=??16. 答:由气体状态方程pvm= rt+bp可知此实际气体的内能与压力和体积无关,则此实际气体的内能只是温度的函数。

三、习题1. (1)一系统的热力学能增加了100kj,从环境吸收了40kj的热,计算系统与环境的功的交换量;(2)如果该系统在膨胀过程中对环境做了20kj的功,同时吸收了20kj的热,计算系统热力学能的变化值。

2. 在300 k时,有 10 mol理想气体,始态压力为 1000 kpa。

计算在等温下,下列三个过程做膨胀功:(1)在100 kpa压力下体积胀大1 dm3 ;p?nrtvp2 (?p2?nrtnrt?-) = - nrt?1??? p2p1p1??100)= -22.45 kj 1000= -nrtln(3)∵ w = -?pdv =-?v1nrtdvvv2p1= -nrtln v1p21000= -57.43 kj 1003. 在373 k恒温条件下,计算1 mol理想气体在下列四个过程中所做的膨胀功。

(完整版)物理化学课后答案-热力学第一定律

(完整版)物理化学课后答案-热力学第一定律

欢迎共阅第二章热力学第一定律【复习题】【1】判断下列说法是否正确。

(1)状态给定后,状态函数就有一定的值,反之亦然。

(2)状态函数改变后,状态一定改变。

(3)状态改变后,状态函数一定都改变。

(4)因为△ U=Q v, △H =Q p,所以Q v,Q p是特定条件下的状态函数。

(5)恒温过程一定是可逆过程。

(6)汽缸内有一定量的理想气体,反抗一定外压做绝热膨胀,则△H= Q p=0。

(7)根据热力学第一定律,因为能量不能无中生有,所以一个系统若要对外做功,必须从外界吸收热量。

(8)系统从状态Ⅰ变化到状态Ⅱ,若△T=0 ,则Q=0 ,无热量交换。

(9)在等压下,机械搅拌绝热容器中的液体,使其温度上升,则△H = Q p = 0。

(10)理想气体绝热变化过程中,W=△U,即W R=△U=C V△T,W IR=△U=C V△T,所以W R=W IR 。

(11)有一个封闭系统,当始态和终态确定后;(a)若经历一个绝热过程,则功有定值;(b)若经历一个等容过程,则Q 有定值(设不做非膨胀力);(c)若经历一个等温过程,则热力学能有定值;(d)若经历一个多方过程,则热和功的代数和有定值。

(12)某一化学反应在烧杯中进行,放热Q1,焓变为△ H 1,若安排成可逆电池,使终态和终态都相同,这时放热Q2,焓变为△ H2,则△ H1=△H 2。

【答】(1)正确,因为状态函数是体系的单质函数,体系确定后,体系的一系列状态函数就确定。

相反如果体系的一系列状态函数确定后,体系的状态也就被惟一确定。

(2)正确,根据状态函数的单值性,当体系的某一状态函数改变了,则状态函数必定发生改变。

(3)不正确,因为状态改变后,有些状态函数不一定改变,例如理想气体的等温变化,内能就不变。

(4)不正确,ΔH=Qp,只说明Qp 等于状态函数H 的变化值ΔH,仅是数值上相等,并不意味着Qp 具有状态函数的性质。

ΔH=Qp 只能说在恒压而不做非体积功的特定条件下,Qp 的数值等于体系状态函数H 的改变,而不能认为Qp 也是状态函数。

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第一章 热力学第一定律与热化学1. 一隔板将一刚性决热容器分为左右两侧,左室气体的压力大于右室气体的压力。

现将隔板抽去左、右气体的压力达到平衡。

若以全部气体作为体系,则ΔU 、Q 、W 为正?为负?或为零?解:0===∆W Q U2. 试证明1mol 理想气体在衡压下升温1K 时,气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R 。

证明:R T nR V V p W =∆=-=)(123. 已知冰和水的密度分别为:0.92×103kg·m -3,现有1mol 的水发生如下变化: (1) 在100o C ,101.325kPa 下蒸发为水蒸气,且水蒸气可视为理想气体; (2) 在0 o C 、101.325kPa 下变为冰。

试求上述过程体系所作的体积功。

解:(1) )(m 1096.11092.010183633--⨯⨯⨯==冰V )(m 1096.1100.110183633--⨯⨯⨯==水V )(10101.3373314.81)(3J nRT V V p W e ⨯=⨯⨯===冰水- (2) )(16.0)108.11096.1(101325)(55J V V p W e =⨯-⨯⨯=-=--水冰4. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。

(1) Q 、W 、Q -W 、ΔU 是否已经完全确定。

(2) 若在绝热条件下,使体系从某一始态变化到某一终态,则(1)中的各量是否已完全确定?为什么?解:(1) Q -W 与ΔU 完全确定。

(2) Q 、W 、Q -W 及ΔU 均确定。

5. 1mol 理想气体从100o C 、0.025m 3 经过下述四个过程变为100o C 、0.1m 3: (1) 恒温可逆膨胀; (2) 向真空膨胀;(3) 恒外压为终态压力下膨胀;(4) 恒温下先以恒外压等于气体体积为0.05m 3时的压力膨胀至0.05 m 3,再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m 3。

求诸过程体系所做的体积功。

解:(1))(4299025.01.0ln 314.81ln12J V V nRT W =⨯⨯== (2) 0=W(3) )(310101.0373314.81Pa V nRT p e =⨯⨯==)(2325)025.01.0(31010)(12J V V p W e =-=-=(4) )(6202205.0373314.81Pa p e =⨯⨯=)(310115501550)05.01.0(31010)025.005.0(62022)()(232121J V V p V V p W =+=-+-=-+-=6. 在一个带有无重量无摩擦活塞的绝热圆筒内充入理想气体,圆筒内壁上绕有电炉丝。

通电时气体缓慢膨胀,设为等压过程。

若(1) 选理想气体为体系;(2) 选电阻丝和理想气体为体系。

两过程的Q 、ΔH 分别是等于、小于还是大于零? 解:(1) 0>∆=H Q(2) 00>-=∆=电功W H Q7. 在373K 和101.325kPa 的条件下,1mol 体积为18.80cm 3的液态水变为30200cm 3。

求此过程的ΔH 及ΔU 。

解:)(10067.44J Q H p ⨯==∆)(10761.310)80.1830200(10132510067.4)(46412J V V p H W Q U e ⨯=⨯--⨯=--∆=-=∆-8. 分别判断下列各过程中的Q 、W 、ΔU 及ΔH 为正为负还是为零? (1) 理想气体自由膨胀 (2) 理想气体恒温可逆膨胀 (3) 理想气体节流膨胀(4) 理想气体绝热反抗恒外压膨胀(5) 水蒸气通过蒸汽机对外做出一定量的功之后恢复原态,以水蒸气为体系 (6) 水(101325Pa,273.15K)→冰(101325Pa,273.15K)(7) 在充满氧的定容绝热反应器中,石墨剧烈燃烧,以反应器及其中所有物质为体系。

解:(1) W =0, Q =0、、ΔU =ΔH =0 (2) W>0, Q>0、ΔU =ΔH =0 (3) W =0, Q =0、ΔU =ΔH =0 (4) W>0, Q =0、ΔU<0、ΔH<0(5) W>0, Q>0、ΔU =ΔH =0 (6) W>0, Q<0、ΔU<0、ΔH>0 (7) W=0, Q=0、ΔU =0、ΔH>0 9. 已知H 2(g)的C p,m =(29.07-0.836×10-3T+2.01×10-6T 2)J·K -1·mol -1,现将1mol 的H 2(g)从300K 升至1000K ,试求: (1) 恒压升温吸收的热及H 2的ΔH ; (2) 恒容升温吸收的热及H 2的ΔU 。

解:(1) dT T T H ⎰⨯+⨯=∆100030023-)6-102.01100.836-(29.07=20620.53J(2)2-3-621(29.07-0.814-0.83610 2.0110)d T T U T T T ∆=⨯+⨯⎰=14800J10.在在0℃和506.6kPa 条件下,2dm 3的双原子理想气体体系以下二个过程恒温膨胀至压力为101.325kPa ,求Q,W, △U,△H 。

(1)可逆膨胀;(2)对抗恒外压101.325kPa 膨胀。

解:(1)W=11122P P 506.6nRT lnln 0.4468.314273ln p p 101.325V RT ⨯⨯⨯11P ==RT =1629J △U=0,Q =1629J(2)W=P 外△V=101325×(212n RT V P -)=809.586J △H=△U=0 Q=809.586J11.(1)在0℃和506.6kPa 下,1mol 水全部蒸发为水蒸气,求此过程的Q 、W 、△U 、△H 。

已知水的汽化热为40.7kJ ·mol -1.(2)若在373K 、101.325kPa 下的水向真空蒸发,变成同温同压的水蒸气,上述个量又如何?(假设水蒸汽可视为理想气体)。

解:(1)相变在恒温恒压且非体积功为零下进行,故 △H =Q P =40.7KJW =P 0(V g -V 1)8.314373 3.10g P V RT KJ θ≈==⨯= 40.7 3.1037.6P U Q W KJ ∆=-=-=(2)该相变相真空进行为不可逆相变,P e =0,W =0。

因为(2)的始,终态同(1)所以△H ,△U 与(1)相同,即△H=40.7KJ,△U=37.6KJ,Q=37.6KJ.12.1mol 单原子理想气体,始态压力为202.65kPa ,体积为11.2dm 3,经过pT 为(1)终态的体积与温度 (2)体系的△U 及△H ; (3)该过程体系所作的功。

解:(1)311211232/20265011.210/8.314273/202.65273/405.3136.58.314136.5/405.3 2.8PV nR K PT T PT P K V dm -=⨯⨯====⨯==⨯=常数 (2)△U =3/2×8.314×(136.5-273)=-1702J △H=5/2×8.314×(136.5-273)=-2837J (3)PT=B,P=B/T V=RT/P=RT 2/B, Dv=(2RT/B )Dt W =2×8.314×(136.5-273)=-2270J13.某理想气体的C V,M =20.92J ·K -1·mol -1,现将1mol 的该理想气体于27℃、101.325kPa 时受某恒外压恒温压缩至平衡态,再将此平衡态恒容升温至97℃,此时压力为1013.25kPa 。

求整个过程的Q,W, △U 及△H 。

解: V 2=V 3=nRT 3/P3=8.314×(97+273)×1013.25×1033.036×10-3m 3V 1=8.314×300/101325=2.462*10-2m 3P e =P 2=nRT 2/V 2=8.314×300/3.036×10-3821542kPaW 1=P e (V 2-V 1)=821542×(3.063×10-3)-2.462×10-2=-17.73KJ W 2=0 W=W 1+W 2=-17.73KJ△U =20.92×(370-300)=1464.4J△H=(20.92+8.314)×(370-300)=2046.4J Q=△U+W=1464.4-17.73×103=-16.27KJ14.1摩尔单原子分子理想气体,在273.2K,1.0×105Pa 时发生一变化过程,体积增大一倍,Q=1674J. △H=2092J 。

(1)计算终态的温度、压力和此过程的W 、△U 。

(2)若该气体经恒温和恒容两步可逆过程到达上述终态,试计算Q,W, △U,△H 。

解:(1)△H =Nc P,m (T 2-T 1)得 T 2=1,P m H T nC ∆+=2092273.2373.82.58.314K ⨯+= P 2=541121210373.8 6.810a273.22PVT P TV ⨯==⨯⨯ △U =nC V,M (T 2-T 1)=1.5×8.314×(373.8-273.2)=1255JW=Q-△U=1674-1255=419J(2)因始终态与(1)相同,所以状态函数得改变值与(1)相同,即△U =1255J, △H=2092J.第一步恒温可逆过程:W=8.314×273.2×ln2=1574J 第二步恒容可逆过程:W==0,所以 W=W 1+W 2=1574J Q=△U+W=2829J15.1mol 双原子理想气体在0℃和101.325kPa 时经绝热可逆膨胀至50.65kPa ,求该过程的W 和△U 。

解:双原子理想气体 C V,M =52R C P,M =72Rγ= C P,M/ C V,M=1.4 T r P1-r=常数T2=T1(12PP)1rr-=273×(101.32550.65)(1-1.4)/1.5=224K△U=2.5×8.314×(224-273)=-1018.5J W=Q-△U=1674-1255=2829J16.某理想气体的CP,M =28.8J·K-1·mol-1,起始状态为P1=303.99KPa,V1=1.3dm3,T1=298k。

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