简明物理化学第二版习题解答杜凤沛【参考】.doc

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文档介绍

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

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