物理化学(复旦大学药学院） 第一章习题答案

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1、第一章习题解答第6页共6页第一章习题解答1.(1)Q=DU-W=200-160=40kJ(2)DU=Q+W=260-100=160kJ2.W=-pDV=-R3.(1)W=-pDV=-p(Vg–Vl)»-pVg=-nRT=-1´8.314´373.15=-3102J(2)W=-pDV=-p(Vs–Vl)4.在压力p和房间容积V恒定时，提高温度，部分空气溢出室外，因此室内气体量n是温度的函数，。5.(1)恒温可逆膨胀(2)真空膨胀W=0(3)恒外压膨胀W=-p外(V2–V3)==-2327J(4)二次膨胀W=W1+W2以上结果表明

2、，功与具体过程有关，不是状态函数。6.(1)理想气体为系统，等压过程，Q=DH>0(2)电热丝+理想气体为系统，等压过程，Q=0，DU=W¢>0，DH=DU+D(pV)>07.DH=n×DHm,汽化=40670JDU=DH–D(pV)=DH–p(Vg-Vl)=40670–101325(30200–1880)´10-6=40670–3058=37611J8.过程QWDUDH(1)理想气体自由膨胀0000(2)理想气体恒温可逆膨胀+–00(3)理想气体节流膨胀0000(4)理想气体绝热恒外压膨胀0–––+–00第一章习题解答第6页共

3、6页(5)水蒸气通过蒸气机对外做功后复原，以水蒸气为系统(6)水(1atm，0°C)®冰(1atm，0°C)––或»0––(7)刚性容器中石磨燃烧，整体为系统000+9.Cp,m=29.07–0.836´103T+2.01´10-6T2(1)Qp=DH=20349–380+625=20.62kJ(2)QV=DU=DH–D(pV)=DH–(p2V2–p1V1)=DH–nR(T2–T1)=20.62–R(1000-300)´10-3=14.80kJ10．（1）等温可逆膨胀DU=DH=0Q=-W（2）等温恒外压膨胀DU=DH=0Q=-

4、W=p2(V2–V1)=p2V2–p2V1=p1V1–p2V1=(p1–p2)V1=(506.6-101.3)´103´2´10-3=810J11.（1）常压蒸发：Q=DH=40.7kJW=-p(Vg–Vl)»-pVg»-RT=-8.314´373=-3.1kJDU=Q+W=37.6kJ(2)真空蒸发：DH=40.7kJW=0DU=Q=37.6kJ12.(1)p1T1=p2T2(2)DU=nCV,m(T2–T1)=DH=nCp,m(T2–T1)=(3)以T为积分变量求算：pT=C(常数)也可以用p或V为积分变量进行求算。13．D

5、U=nCV,m(T2–T1)=20.92´(370–300)=1464JDH=nCp,m(T2–T1)=(20.92+R)´(370–300)=2046J始态体积体积变化：第一章习题解答第6页共6页压力W=W1+W2=-p2(V2–V1)+0=-821554´(0.003026–0.0246)=17724JQ=DU-W=1464–17724=–16260J14.(1)DH=Cp,m(T2–T1)T2=373.8Kp2=0.684´105PaDU=CV,m(T2–T1)JW=DU–Q=1255–1674=–419J(2)状态函数变

6、化同上DU=1255JDH=2092JW=W1=–8.314´273.2×ln2=–1574JQ=DU–W=1255+1574=2829J15.双原子分子W=DU=nCV,m(T2–T1)16.（1）等温可逆膨胀DU=DH=0Q=W（2）绝热可逆膨胀Cp.m=20.79CV.m=Cp.m-R=12.476TVg-1=常数Q=0DU=W=nCV,m(T2–T1)=12.476´(160.06–273.15)=-1411JDH=nCp,m(T2–T1)=20.79´(160.06–273.15)=-2351J17.(1)第一章习题解

7、答第6页共6页(2)DU=nCV,m(T2–T1)=0.1755´(28.8–R)´(224.9–298)=-263JDH=nCp,m(T2–T1)=0.1755´28.8´(224.9–298))=-369J18.设物质量为1mol始态温度：K求终态温度：KJJQ=0W=DU=-1779J若设物质量为nmol，可如下计算：始态温度，终态温度在计算DU、DH、W时n可消去，得相同的结果。19.证明U=H–pV20.证明(1)H=f(T,p)V不变，对T求导代入(1)21.发酵反应C6H12O6(s)¾®2C2H5OH(l)+2C

8、O2(g)Dn=2DU=DH-DnRT=-67.8-2R´298´10-3=-72.76kJ×mol-122．nQV+CDT=0QV=–4807200JC7H16(l)+11O2(g)=8H2O(l)+7CO2(g)Dn=–4DcHm=QV+DnRT=–4807