1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章     氣 體1   兩個(gè)容積均為V的玻璃球泡之間用細(xì)管連結(jié)，泡內(nèi)密封著標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣。若將其中的一個(gè)球加熱到100，另一個(gè)球則維持0，忽略連接細(xì)管中氣體。解：由題給條件知，（1）系統(tǒng)物質(zhì)總量恒定；（2）兩球中壓力維持相同。              2 一密閉剛性容器中充滿了空氣，并有少量的水。但容器于300 K條件下大平衡時(shí)，容器內(nèi)壓力為101.325 kPa。若把該容器移至3

2、73.15 K的沸水中，試求容器中到達(dá)新的平衡時(shí)應(yīng)有的壓力。設(shè)容器中始終有水存在，且可忽略水的任何體積變化。300 K時(shí)水的飽和蒸氣壓為3.567 kPa。解：將氣相看作理想氣體，在300 K時(shí)空氣的分壓為                  由于體積不變（忽略水的任何體積變化），373.15 K時(shí)空氣的分壓為           

3、0;      由于容器中始終有水存在，在373.15 K時(shí)，水的飽和蒸氣壓為101.325 kPa，系統(tǒng)中水蒸氣的分壓為101.325 kPa，所以系統(tǒng)的總壓 (121.595 + 101.325)KPa 222.92KPa恒壓恒容1 mol 理想氣體P1=202.65 KPa V1=10 dm3T1=?1 mol 理想氣體P3=2026.5 KPaV3=1 dm3T3=?1 mol 理想氣體P2=2026.5 KPa V2=10dm3T2=?第二章 熱力學(xué)第一定律1. 1mol理想氣體經(jīng)如下變化過(guò)程到末態(tài)，求整個(gè)過(guò)程的W、Q、U、H

4、0;            .解：         恒容升溫過(guò)程：W1= 0 J恒壓壓縮過(guò)程：W2= -P外(V3-V1) = -2026.5×103×(1-10)×10-3=18.24 kJT3=T1,   根據(jù)熱力學(xué)第一定律         &#

5、160;  2. 在一帶活塞的絕熱容器中有一固定的絕熱隔板。隔板靠活塞一側(cè)為2 mol，0 °C的單原子理想氣體A，壓力與恒定的環(huán)境壓力相 等；隔板的另一側(cè)為6 mol，100 °C的雙原子理想氣體B，其體積恒定。今將絕熱隔板的絕熱層去掉使之變成導(dǎo)熱板，求系統(tǒng)達(dá)平衡時(shí)的T及過(guò)程的。        解：過(guò)程圖示如下              

6、0;                    顯然，在過(guò)程中A為恒壓，而B為恒容，因此                             

7、;      同上題，先求功                        同樣，由于汽缸絕熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律                  

8、   3. 1mol 理想氣體從300K，100kPa下等壓加熱到600K，求此過(guò)程的Q、W、DU、DH。已知此理想氣體Cp,m=30.0 J·K-1·mol-1。解：Wp(V2-V1) = nR(T1-T2) =1×8.314×(300-600)= -2494.2J DU= nCV,m (T2-T1) =1×(30.00-8.314)×(600-300)= 6506J DH= nCp,m (T2-T1) =1×30.00×(600-300) = 9000J Qp= DH =9000J 4. 5

9、 mol雙原子氣體從始態(tài)300 K，200 kPa，先恒溫可逆膨脹到壓力為50 kPa，在絕熱可逆壓縮到末態(tài)壓力200 kPa。求末態(tài)溫度T及整個(gè)過(guò)程的及。 解：過(guò)程圖示如下                             要確定，只需對(duì)第二步應(yīng)用絕熱狀態(tài)方程      

10、               ，對(duì)雙原子氣體              因此                      

11、             由于理想氣體的U和H只是溫度的函數(shù)，                                   整個(gè)過(guò)程由于第二步

12、為絕熱，計(jì)算熱是方便的。而第一步為恒溫可逆                            5. 1 mol某理想氣體于27，101.325KPa的始態(tài)下，先受某恒定外壓恒溫壓縮至平衡態(tài)，再恒容升溫至97.0，250.00KPa。求整個(gè)過(guò)程的 。已知?dú)怏w的CV,m = 20.92J.mol-1.K-1 . 解：1 mol

13、理想氣體P2=?V2=V3T2=274 mol 理想氣體P3=250KPaV3=?T3=971mol 理想氣體P1=101.325KPa V1=?T1=27          對(duì)有理想氣體和只是溫度的函數(shù)                  該途徑只涉及恒壓和恒容過(guò)程，W2=0 J根據(jù)熱力學(xué)第一定律6. 一水平放置的絕熱恒容的圓筒

14、中裝有無(wú)摩擦的絕熱理想活塞，活塞左、右兩側(cè)分別為50 dm3的單原子理想氣體A和50 dm3的雙原子理想氣體B。兩氣體均為0，100 kPa。A氣體內(nèi)部有一體積和熱容均可忽略的電熱絲。現(xiàn)在經(jīng)過(guò)通電極其緩慢加熱左側(cè)氣體A，使推動(dòng)活塞壓縮右側(cè)氣體B到最終壓力增至200 kPa。 求：  （1）氣體B的末態(tài)溫度 TB          （2）氣體B得到的功WB；            

15、0; （3）氣體A的末態(tài)溫度TA （4）氣體A從電熱絲得到的熱QA。解：  由于加熱緩慢，B可看作經(jīng)歷了一個(gè)絕熱可逆過(guò)程，B為雙原子理想氣體，=7/5 設(shè)初始溫度為T，初始?jí)毫镻                     功用熱力學(xué)第一定律求解           &#

16、160;                       氣體A的末態(tài)溫度可用理想氣體狀態(tài)方程直接求解，                         

17、                 將A與B的看作整體，W = 0，因此                     7. 1mol 300 K、1 MPa的單原子理想氣體，絕熱恒外壓膨脹到壓力為0.2 MPa的末態(tài)，計(jì)算整個(gè)過(guò)程的Q、W、U、H

18、。解：絕熱恒外壓膨脹，Q=0 J，W=U                    8. 1 mol 100的水置于帶活塞的汽缸中，恒定外壓在Pa，加熱使水轉(zhuǎn)變?yōu)?00的水蒸汽，過(guò)程吸熱40.64kJ。若水蒸汽可視為理想氣體，水的體積相對(duì)水蒸氣而言可忽略。計(jì)算整個(gè)過(guò)程的Q、W、U、H。解：100，101.325kPa 下水轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵鉃榭赡嫦嘧?Q = 40.64 kJ  9. 已知100，

19、Pa的恒溫恒壓下，1 mol水過(guò)程吸熱40.64kJ。試求1 mol水100，Pa 轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑯訙囟龋瑝毫?0.53kPa的水蒸氣，求過(guò)程的U、H 。水蒸汽可視為理想氣體，水的體積相對(duì)水蒸氣而言可忽略。解：設(shè)計(jì)如圖所示的另一條途徑計(jì)算狀態(tài)函數(shù)變化量U，H1 mol H2O(l)P=101.325 KPa T=1001 mol H2O(g)P=101.325 KPa T=100恒T         U，H         

20、60;1 mol H2O(g)P=101.325 KPa T=100恒T、恒P可逆相變恒T膨脹U2，H2U1，H1 恒T、恒P可逆相變過(guò)程，H1=Q1 = 40.64 kJ 水蒸氣可視為理想氣體，則恒溫膨脹過(guò)程U2=H2 =0 10. 100 kPa下，冰（H2O, s）的熔點(diǎn)為0 °C。在此條件下冰的摩爾融化 熱。已知在-10 °C 0 °C范圍內(nèi)過(guò)冷水（H2O, l）和冰的摩爾定壓熱容分別為 和。求在常壓及-10 °C下過(guò)冷水結(jié)冰的摩爾凝固焓。     解：過(guò)程圖示如下  

21、0;                                平衡相變點(diǎn)，因此                  

22、   11.   應(yīng)用附錄中有關(guān)物質(zhì)在25 °C的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的數(shù)據(jù)，計(jì)算下列反應(yīng)在25 °C時(shí)的及。       （1）       （2）       （3）    解：查表知  NH3(g)NO(g)H2O(g)H2O(l)-46.1190.25-241.818-285.830 

23、NO2(g)HNO3(l)Fe2O3(s)CO(g)33.18-174.10-824.2-110.525                            （1）              （2）              （3）12 應(yīng)用附錄中有關(guān)物質(zhì)的熱化學(xué)數(shù)據(jù)，計(jì)算 25 °C時(shí)反應(yīng)     &