物化作业知识分享.doc

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1、物化作业精品文档3.在373K恒温条件下，计算1mol理想气体在下列四个过程中所做的膨胀功。已知始、终态体积分别为25dm3和100dm3。（1）向真空膨胀；（2）等温可逆膨胀；（3）在外压恒定为气体终态压力下膨胀；（4）先外压恒定为体积等于50dm3时气体的平衡压力下膨胀，当膨胀到50dm3以后，再在外压等于100dm3时气体的平衡压力下膨胀。试比较四个过程的功，这说明了什么问题？解：（1）向真空膨胀，外压为零，所以（2）等温可逆膨胀（3）恒外压膨胀（4）分两步恒外压膨胀说明作功与过程有关，系统与环境压差越小，膨胀次数越多，做的功也越大。7.判断以下各过程中Q

2、，W，ΔU，ΔH是否为零？若不为零，能否判断是大于零还是小于零？（1）理想气体恒温可逆膨胀（2）理想气体节流（绝热等压）膨胀（3）理想气体绝热、反抗恒外压膨胀收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档（4）1mol实际气体恒容升温（5）在绝热恒容容器中，H2（g）与Cl2（g）生成HCl（g）[理想气体反应]解：（1）理想气体恒温可逆膨胀，（2）理想气体节流膨胀，，因为温度不变，所以。节流过程是绝热过程，，故。（3）绝热、恒外压膨胀，，，系统对外作功，（4）恒容升温，，温度升高，热力学能也增加，，故。温度升高，压力也升高，。（5）绝热恒容的容器，。这是个气体分

3、子数不变的反应，，放热反应，温度升高。300K时，4gAr（g）（可视为理想气体，其摩尔质量MAr=39.95g·mol-1），压力为506.6kPa。今在等温下分别按如下两过程：反抗202.6kPa的恒定外压进行膨胀。（1）等温为可逆过程；（2）等温、等外压膨胀，膨胀至终态9.在压力为202.6kPa。试分别计算两种过程的Q，W，ΔU和ΔH。解：（1）理想气体的可逆过程，，4gAr的物质的量为：（2）虽为不可逆过程，但状态函数的变化应与（1）相同，即10.在573K时，将1molNe（可视为理想气体）从1000KPa经绝热可逆膨胀到100kPa。求Q、W、ΔU

4、和ΔH。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档解法1：因该过程为绝热可逆过程，故Q=0。∵，，则又∵，则∴==228K11.有1m3的单原子分子的理想气体，始态为273K，1000kPa。现分别经（1）等温可逆膨胀；（2）绝热可逆膨胀；（3）绝热等外压膨胀，到达相同的终态压力100kPa。请分别计算终态温度T2、终态体积V2和所做的功。解：（1）理想气体的等温可逆膨胀过程，pV=常数，则有：T2=T1=273KW=-=-∴W=-440.58×8.314×273×=-2302.6kJ（2）绝热可逆膨胀，Q=0，则有ΔU=W。，，则又∵，则∴==108.6KW

5、=ΔU=nCV,m(T2－T1)=440.58××8.314×(108.6－273)=-903.3kJ收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档（3）绝热恒外压膨胀，Q=0，则有ΔU=W。即-pe(V2－V1)=nCV,m(T2－T1)-(－)=nCV,m(T2－T1)则有：-(－)=×(T2－T1)-(－)=×(T2－273)T2=174.7KW=ΔU=nCV,m(T2－T1)=440.58××8.314×(174.7－273)=-540.1kJ11.1mol理想气体在273K等温地从1000kPa膨胀到100kPa，如果膨胀是可逆的，试计算此过程的Q，W以

6、及气体的ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔA。解：理想气体等温可逆膨胀，ΔT=0，ΔU=0，ΔH=0W==-5.23kJQ=-W=5.23kJΔS==19.16J·K-1=-5.23kJ16.1mol理想气体在122K等温的情况下反抗恒定的外压，从10dm3膨胀到终态。已知在该过程中，系统的熵变为19.14J·K-1，求该膨胀过程系统反抗外压pe和终态的体积V2，并计算ΔU、ΔH、ΔG、ΔA、环境熵变ΔSsur和孤立系统的熵变ΔSiso。解：理想气体等温可逆膨胀：ΔT=0，ΔU=0，ΔH=0QR=-WR=即：ΔSsys==19.14J·K-1V2=100dm3收集于网络

7、，如有侵权请联系管理员删除精品文档pe=p2==10.14kPaΔG=ΔA=-TΔS=-122×19.14=-2.34kJ理想气体等温恒外压膨胀：Q=-W=peΔV=pe(V2-V1)=10.14×(100-10)=912.6JΔSsur===-7.48J·K-1ΔSiso=ΔSsys+ΔSsur=19.14-7.48=11.66J·K-120.在温度为298K的恒温浴中，某2mol理想气体发生不可逆膨胀过程。过程中环境对系统做功为3.5kJ，到达终态时体积为始态的10倍。求此过程的Q，W及气体的ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔA。解：因为在恒温浴中进行，理想气体的Δ

8、U=ΔH=0Q=-W=-