理想气体pvt过程计算

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1、00-7-101理想气体恒温例物质的量为n的理想气体由始态p1,V1,T恒温变化压力,体积,到达末态p2,V2,T,求过程的焓变H.理想气体n,p1,V1,T理想气体n,p2,V2,THH=U+(pV)=U+(nRT)理想气体恒温的单纯pVT变化中,U=0,所以H=U+nR(T)=0计算表明,理想气体作单纯pVT变化时其焓不随系统的压力和体积等变化,或者说这种情况下系统的焓只是温度的函数.00-7-102理想气体恒容升温+恒压压缩，始末温度相同例1mol理想气体由202.65kPa,10dm3恒容升温,使压力升高到2026.5kPa,再恒压压缩至体积为1d

2、m3.求整个过程的W,Q,U,及H.p1=202.65kPaV1=10dm3T1p2=2026.5kPaV2=10dm3T2p3=2026.5kPaV3=1dm3T3=T1(1)恒容(2)恒压因p1V1=p3V3,所以T3=T1;又因是理想气体,故U=0,H=0.Q=－W=－W2=p2(V3－V2)=202.65103Pa(1－10)10－3m3=－18.239kJ00-7-103理想气体恒外压恒温例3mol单原子理想气体,从始态T1=300K,p1=100kPa,反抗恒外压50kPa作不可逆膨胀,至终态T2=300K,p2=50kPa,求这一过程的Q,W,U,

3、H.U=0,H=0W=－pamb(V2－V1)=－pamb(nRT/p2－nRT/p1)=－3.741kJQ=－W=3.741kJ00-7-104理想气体恒压升温例2molH2从400K,100kPa恒压加热到1000K,已知Cp,m(H2)=29.2J·mol1·K1,求U,H,Q,W各为多少?Qp==2mol×29.2J·mol1·K1(1000－400)K=35.04kJU=H－(pV)=H－nR(T2－T1)=25.06kJW=U－Q=－9.98kJ00-7-105理想气体恒压升温，已知定容热容例3mol某理想气体,在101.3kPa下恒压由

4、20℃加热到80℃,计算此过程的Q,W,U,H.已知该气体CV,m=(31.38＋13.4×103T/K)J·mol1·K1.U=Q＋W=(7.92－1.50)kJ=6.42kJW=－pamb(V2－V1)=－nR(T2－T1)=－3×8.314(80－20)J=－1497J=－1.50kJ00-7-106理想气体恒容，已知定压热容例3mol某理想气体由409K,0.15MPa经恒容变化到p2=0.10MPa,求过程的Q,W,U及H.该气体Cp,m=29.4J·mol1·K1.T2=p2T1/p1=(0.10×409/0.15)K=273KQV=U=nCV

5、,mT=3mol×(29.4－8.31)J·mol1·K1(409－273)K=8.635kJW=0H=U+(pV)=U＋nRT=8635J＋3mol×8.314J·mol1·K1(409－273)K=12.040kJ00-7-107理想气体绝热压缩例某压缩机气缸吸入101.325kPa,25℃的空气,经压缩后压力提高至192.5kPa,相应使温度上升到79℃.已知该温度范围内空气的CV,m近似为25.29Jmol－1K－1,试求1mol空气压缩过程的W,Q及系统的U.W=U=1366JU=U1=nCV,m(T2－T1)=125.29(352.

6、15－298.15)J=1366JT1=298.15Kp1=101.3kPaV1T3=T2=352.15Kp3>p1V3=V1T2=352.15Kp2=192.5kPaV2

7、K－1.t1=27℃p1=101.325kPaV1t2=t1p2=pambV2t3=97℃p3=1013.25kPaV3=V2(1)恒温恒外压(2)恒容W=W1=－pamb(V2－V1)=－p2(V2－V1)=－(p2V2－p3T2V1/T3)=－nRT2(1－p3T2/p1T3)=－18.314300.15[1－1013.23300.15/(101.325370.15)]J=17.74kJpamb=p2=p3T2/T3U=nCV,m(T2－T1)=120.92(97－27)J