简明物理化学第二版习题解答杜凤沛【参考】.doc
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第一章 热力学第一定律习题解答
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 Q ?U W (1) CV ,m (T1末 ?T1初 ) CV ,m (T1末 ?T1初 ) 0 (2) 0 0 0 （3） C p,m (T3末 ?T3初 ) Cv,m (T3末 ?T3初 ) p(V3末 ?V3初 ) 则对整个过程: T = T ＝298.15K T = T = 373.15K 1初 3末 1末 3初
Q ＝nCv,m (T1末－T1初 ) +0+ nC p,m (T3末－T3初 )
＝nR(T3末 ?T3初）
＝[1×8.314×(-75)]J＝-623.55J
?U ＝nCv,m (T1末－T1初 ) +0+ nCv,m (T3末－T3初 ) ＝0
W ＝- p(V3末 ?V3初 ) ＝-nR(T3末 ?T3初）
＝-[1×8.314×(-75)]J＝623.55J
因为体系的温度没有改变，所以?H ＝0
2．0.1mol 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：
恒温可逆膨胀到 10dm3，再恒容升温至 610K；
绝热自由膨胀到 6.56dm3，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V1 ＝nRT1 / p1 ＝(0.1×8.314×400/101325)dm3＝32.8dm3
W ＝W恒温 +W恒容 ＝nRT ln VV2 + 0
1
＝(0.1×8.314×400× ln 3210.8 +0)J
＝370.7J
?U ＝n