物理化学第二章习题解

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1、物理化学习题解答魏登贵武汉理工大学理学院化学系p95题2.52.5始态为25℃，200kPa的5mol某理想气体，经a，b两不同途径到达相同的末态。途径a先经绝热膨胀到－28.57℃，100kPa，该步骤的功Wa＝－5.57kJ；再恒容加热到压力为200kPa的末态，该步骤的热Qa＝25.42kJ。途径b为恒压加热过程。求途径b的Wa和Qa。p95题2.5途径a1绝热途径a2恒容途径b恒压解：题给途径可表示为p95题2.5p95题2.72.7已知水在25℃的密度。求１mol水（H2O,l）在25℃下：（1）压力从100kPa增加至200kPa时的H；假设水的密度不

2、随压力改变，在此压力范围内水的摩尔热力学能近似认为与压力无关。（2）压力从100kPa增加至1MPa时的H。p95题2.7解:因水的摩尔热力学能近似认为与压力无关，故因为假设水的密度不随压力改变，故认为此过程为恒容过程，则p95题2.92.9某理想气体CV,m=5R/2。今有该气体5mol在恒压下温度降低50℃。求过程的W、Q、U和H。解:因为理想气体，故p95题2.9因为过程恒压，故p95题2.112.114mol某理想气体，Cp,m＝5R/2。由始态100kPa，100dm3，先恒压加热使体积增大到150dm3，再恒容加热使压力增大到150kPa，求过程的

3、Q、W、U和H。解:题给过程可表示为4molp1＝100kPaV1＝100dm3T1＝？4molp2＝100kPaV2＝150dm34molp3＝150kPaV3＝150dm3T3＝？p95题2.11p97题2.222.22某双原子理想气体1mol从始态350K，200kPa经过如下四个不同过程达到各自的平衡态，求各过程的功W。（1）恒温可逆膨胀到50kPa；（2）恒温反抗50kPa恒外压不可逆膨胀；（3）绝热可逆膨胀到50kPa；（4）绝热反抗50kPa恒外压不可逆膨胀。p97题2.22解：(1)(2)p97题2.22(3)∵该过程为绝热可逆过程，且∴p97题

4、2.22(4)∵该过程为绝热恒外压过程∴p97题2.232.235mol双原子理想气体从始态300K，200kPa，先恒温可逆膨胀到压力为50kPa，再绝热可逆压缩到末态压力为200kPa。求末态温度T及整个过程的Q、W、U和H。5molp1＝200kPaT1＝300K5molp2＝50kPaT2＝300K5molp3＝200kPaT3＝？解:题给过程可表示为恒温可逆绝热可逆p97题2.23解：因为过程（2）为理想气体的绝热可逆过程，且，故p97题2.232.26在带活塞的绝热气缸中有4.25mol的某固态物质A及5mol某单原子理想气体B，物质A的Cpm=24

5、.454J•mol-1•K-1。始态温度T1=400K，压力p1=200kPa。今以气体B为系统，求可逆膨胀到p2=50kPa时，系统的T2及过程的Q、W、ΔU及ΔH。p97题2.26解：首先以A和B为系统。p97题2.26p97题2.26p97题2.26代入已知条件得即得到过程方程式p97题2.26再以B为系统p97题2.26p97题2.26或由和得p97题2.26p97题2.26p98题2.272.27已知水(H2O,l)在100℃的饱和蒸气压p*=101.325kPa，在此温度、压力下水的蒸发焓vapHm＝40.668kJ·mol-1。求在100℃，101.

6、325kPa下使1kg水蒸气全部凝结成液体水时的W、Q、U和H。设水蒸气适用理想气体状态方程式。p98题2.27解：此过程为恒压相变，故