《定律作业题解》PPT课件.ppt

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1、1mol水蒸气（HO，g）在100，101.325kPa下全部凝结成液态水。求过程的功。假设：相对于水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。2.2H2O(l)100℃101.325kPaH2O(g)100℃101.325kPaW=－p环(V2－V1)=－p(－V1)＝nRT=18.314373.15＝3102.4J7/22/20211始态为25℃，200kPa的5mol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，步骤的功Wa=－5.57kJ；再恒容加热到压力200kPa的末态,步骤的热Qa=25

2、.42kJ。途径b为恒压加热过程。求途径b的Wb及Qb。5molPgp1=200kPaT1＝25℃5molPgp2=100kPaT2＝-28.57℃5molPgp3=200kPaT3(1)绝热(2)恒容2.5途径b恒压7/22/202125molPgp1=200kPaT1＝25℃5molPgp2=100kPaT2＝-28.57℃5molPgp3=200kPaT3(1)绝热(2)恒容T3=2T2＝2（273.15－28.57）＝489.16KU＝Qa＋Wa＝Qb＋WbWb=－p环(V3－V1)＝－nRT=－58.314191.01＝－794

3、0.3JQb＝（Qa＋Wa）－Wb=(25.42－5.57)+7.94=27.79kJ途径b恒压7/22/20213某理想气体CVm=3/2R。今有该气体5mol在恒容下温度升高50℃。求过程的W,Q,U及H.W=02.85mol理想气体T1V15mol理想气体T2=T1+50℃V2=V1恒容Q=U=nCVmT=53/2R50=3.118103JH=nCpmT=55/2R50=5.196103J7/22/202144mol某理想气体，Cp,m=7/2R。由始态100kPa,100dm3先恒压加热使体积增大到150dm3，再恒

4、容加热使压力增大到150kPa。求过程的W,Q,U,和H.U＝nCV,m(T3－T1)=CV,m(p3V3－p1V1)/R=18750JH＝nCp,m(T3－T1)=Cp,m(p3V3－p1V1)/R=31250JW=W1+W2=W1=－p2(V2－V1)=－100103Pa(150－100)10－3m3=－5000JQ=U－W=18750+5000=23750J2.11第四版4molPgp1=100kPaV1=100dm34molPgp2=100kPaV2=150dm34molPgp3=150kPaV2=150dm33(1)恒压(

5、2)恒容7/22/20215解法27/22/202167/22/202171mol某理想气体于27℃，101.325kPa的始态下,先受某恒定外压恒温压缩至平衡态，再恒容升温至97℃，250.00kPa。求过程的W,Q,U,H。已知气体的CV,m=20.92J·mol·K-1。2.11第五版1molPgT1=300Kp1=101.325kPa1molPgT2=T1=300Kp2=1molPgT3=370Kp3=250.00kPa(1)恒温(2)恒容7/22/20218U＝nCV,m(T3－T1)=20.92×(370－300)=1464JH

6、＝nCp,m(T3－T1)=（20.92+8.314）×(370－300)=2046Jp2=p3×T2/T3=250×300/370=202.70kPaW=W1+W2=W1=－p2(V2－V1)=－nRT(1－p2/p1)=－8.314300(1－202.70/101.325)=2496JQ=U－W=1464－2496=－1032J1molPgT1=300Kp1=101.325kPa1molPgT2=T1=300Kp2=1molPgT3=370Kp3=250.00kPa(1)恒温(2)恒容7/22/20219容积为0.1m3的恒容密闭容器中有

7、一绝热隔板，其两侧分别为0℃，4mol的Ar(g)及150℃，2mol的Cu(s)。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求末态温度及过程的H.已知：Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容Cp,m分别为20.786J·mol·Kˉ1及24.435J·mol·Kˉ1，且假设均不随温度而变。Q=0，W=0，∴U＝0U＝U{Ar(g)}+U{Cu(s)}=0U＝nCV,m{Ar(g)}(T－T1)+nCp,m{Cu(s)}(T－T2)=0T=347.38KH=nCp,m{Ar(g)}(T－T1)+nCp,m{Cu(s)}(T－T2)=2469J2.1

8、57/22/202110已知水在100℃，101.325kPa下的摩尔蒸发焓vapHm=40.668kJ·mol-1，试