09本物化第三讲 3月13日 第3~5节.1-101ppt

上一内容 下一内容 回主目录
返回
2012-2-3
3
第二讲作业（P91 11题）参考答案
1mol理气,求过程的W,Q, 1mol理气,求过程的W,Q, ∆H, ∆U 理气 ∆U, ∆H只与始终态有关 只与始终态有关 1 2 T1= 300.15K T2= 300.15K 恒容∆V=0 T3= 370.15K 恒容∆ 恒温 P3= 250KPa Pa P1 = 101.325KPa 恒外压 P2 = ? 5KPa 加热 ΔU1=0 W2=0 ΔU=nC T ΔU=nCVm(T3 – T1) nRT3 8.314 × 370.15 V3= —— = —————— = 1 × 20.92×70 × P3 250 × 103 = 1464 J= ΔU2 = Q2 = 12.3 ×10-3 m3=V2 ΔH=nC T ΔH=nCPm(T3 – T1) nRT1 8.314 × 300.15 V1= —— = ——————= 24.6 ×10-3m3 =n(CVm+R)(T3 – T1) P1 101.325 C T 101.3 × 103 = (20.92+8.314)×70 × nRT2 8.314 × 300.15 = 2046 J P2= —— = —————=202.9 KPa Pa V2 12 .3×10-3 ×
2
– 625910185.5 + . m水4.184 ×50 =0 .
解得：m水=2.99×10 =2.99×
3
Kg
2 26.7+6.015× 0.7493× =26.7+6.015×10-3 T–0.7493×10-6 T 0.7493 b C QP水煤气 n ∫T2 CPmdT=n[a(T2 – T1 ) +—{(T2 ) 2 – (T1 ) 2 } +—{(T2 ) 3 – (T1 ) 3 }] = T n[a T T T T T1 2 3 6.015 ×10-3 3 26.7( .15 =19.98×10 ×[26.7(373.15 – 1373.15 )+————— (373 .152– 1373 .152) .15 2 -6 – 0.7493 ×10 + ——————(373 .153 – 1373 .153 )]= – 625910185.5 J . 3 上一内容 下一内容 回主目录
300 n水煤气= —————— -3 15.013 × 10 3 = 19.98 × 10 mol
返回
2012-2-3
6
第二讲作业（P92 18题）参考答案
绝热隔板 绝热板
A 单原子 2mol
T1A=273.15K P1=100KPa
B 双原子 5mol
T1B=373.15K P1=100KPa
理气 A 单原子 B 双原子 恒外压P= 恒外压 100KPa 2mol 5mol
2mol
5mol
求过程的
W.∆ W.∆U.T2
T2
T T ∆HA + ∆HB= 0 nACpmA×（T2–T1A)= -nBCpmB×（T2–T1B) 5 7 2×—R（T2–273.15)=-5×—R×（T2–373.15) R R 解得： 解得：T2=350.9k 2 2 ∆U = Q+W = 0+W = W =∆UA+∆UB ∆
1 2
Σ Cp,m = a + bT + cT 2 +⋅⋅⋅ Cp, p,m(mix)=Σy(B) Cp, (B) p,m B
水煤气) Cp，m(水煤气)= 0.5[CPm(co)+ CPm(H2)]
水煤气平均分子量M =M(co)y(co)+M(H2)y(H2) =(28.01+2 016)× 5 01+2.016) 15.013 013× =(28 01+2 016)×0 .5 = 15 013×10-3 Kg.mol-1 (co)=26.537 7.6831× 26.537+ 1.172× CPm(co)=26.537+7.6831×10-3T–1.172×10-6 T2 -3 CPm(H2)=26.88+4.347×10 T–0.3265 ×10-6 T2 )=26.88+4.347× 26.88
第二讲作业
91页 6, 8, 9, 11, 14 题交 (1~5,16,18题不交) 91页
第二讲重点: 第二讲重点
∆U = Q + W QV= ∆U = n ∫ CVmdT T T1 T2 QP= ΔH = n ∫ CPmdT T T1
上一内容 下一内容 回主目录
T2
灵活应用
返回
2012-2-3
43
回主目录
返回
2012-2-3
2
第二讲作业（P91 6、8、9、题）参考答案
6、4mol理想气体，温度升高 ℃，求∆H- ∆U的值。 、 理想气体， 的值。 理想气体 温度升高20℃ 的值 U+PV， U+∆ PV），理气单纯变温 ），理气单纯变温： 解：H= U+PV， ∆H= ∆U+∆（PV），理气单纯变温： PV） ∆H- ∆U=∆（PV）= nR∆T =4×8.314×20= 665 1J ∆ × × = 665.1J
上一内容 下一内容 回主目录
100 ×103×27 293 (20.4+ = (20.4+8.314 )ln 8.314 273 =659KJ
n 随T升高而发生变化 升高而发生变 升高而发生
返回
2016题）参考答案
300Kg.h-1水煤气，y[co(g)]=0.5 m= ? Kg水h300Kg.h 水煤气， Qp水=m水CP水ΔT Kg水 y[H2(g)]=0.5 1 冷却 T = 100 ℃ T1 =25 ℃ 加热 T2= 75 ℃ Qp水煤气+ Qp水=0 T =1100 ℃
25 ℃，200KPa KPa
a1
绝热Q=0
V2´ - 28.57 ℃，100KPa KPa
恒容∆ 恒容∆V=0
a2
nRT1 5×8.314×298.15 × × ∆Ua= ∆Ua1 + ∆Ua2 V1=—— =——————=61.94×10-3 m 3 × 3 200×10 P1 × =(Qa1+Wa1)+(Qa2+ Wa2) = (0-5.57) +(25.42+ 0) nRT2 5×8.314×(298.15- 28.57) × × V2=V3= ——= —————————— = 19.85KJ P2 100 ×103 由状态函数的特点-异途同归变化等： 由状态函数的特点 异途同归变化等： = 101.67×10-3 m 3 × ∆U = ∆U ，
上一内容
= nACvmA×（T2–T1A)+ nBCvmB×（T2–T1B) T T
3 5 350.9–2 350.9–3 2×—×8.314(350.9 273.15) + 5×—×8.314(350.9 373.15) ×8.314(350.9 73.15) ×8.314(350.9 73.15) 2 2
= - 369.53 J 以A.B气体为系统 对环境不作体积功 气体为系统,对环境不作体积功 气体为系统
下一内容 回主目录
返回
2012-2-3
7
(3).混合理想气体的内能和焓变计算例题92页17题
P1 = 200KPa 绝热恒外压 P2 = 100KPa KPa 绝热恒外压 P = 100 KPa KPa T1= 400K T2= ？ 求：T2 , W, ΔU, ΔH n总（yACVmA+ yBCVmB)(T2 – T1 ) = - P2 ( V2 – T V1 ) n总RT2 n总RT1 Cv，m(mix) =Σy(B) Cv，m (B) = - P2 (——— - –—— ) B P2 P1 3 5 100 ×400 n总R(0.6 × —+0.4 × —)(T2 – 400 )= n总R( - T2+ ————) )T 2 200 ) 2 解得： 解得： T2 =331K
1mol水蒸气在 水蒸气在100℃ .325KPa下全部凝结成液态水 求过程的功。 下全部凝结成液态水。 2. 1mol水蒸气在100℃ ，101 .325KPa下全部凝结成液态水。求过程的功。
过程: 解：有理气参加的相变过程:
W= -(∆n)gRT= - (-1)×8.314×373.15= 3102J ∆ × × J - (∆n)gRT= -1.5×8.314×298.15= -3718J ∆ × × J
3.求25℃，恒定压力下，电解1mol水 H2 O(l) =H2(g)+(1/2)O2 (g) 求过程的体积功。 恒定压力下，电解1mol水 求过程的体积功。
解：有理气参加的化学变化 W= 化学变化:
4.系统由相同的始态经过不同途径达到相同的末态，若途径a 4.系统由相同的始态经过不同途径达到相同的末态，若途径a的 系统由相同的始态经过不同途径达到相同的末态 157KJ,而途径 692KJ。 Qa=2 .078KJ,Wa= - 4 .157KJ,而途径 b 的 Qb =- 0 .692KJ。求Wb 078KJ,W 157KJ, 692KJ 解：由状态函数的特点 ∆Ua = ∆Ub，
W=W1 = - P2 (V2 –V1 ) = - P2 (V3–V1 ) V V
= -202.9 ×103(12.3–24.6)×10-3 × = 2496 J= - Q1
上一内容 下一内容 回主目录
Q=Q1 + Q2 = -W1 +ΔU2 ΔU = - 2496 + 1464 = - 1032 J
5mol单原子理气,恒容升温 升温50℃ 求过程的 求过程的W,Q, 的值。 8、 5mol单原子理气,恒容升温 ℃,求过程的W,Q, ∆H, ∆U的值。 的值