物理化学习题答案讲解

第一章气体1 两个容积均为V 的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100℃，另一个球则维持0℃，忽略连接细管中气体。解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。2 一密闭刚性容器中充满了空气，并有少量的水。但容器于300 K 条件下大平衡时，容器内压力为101.325 kPa。若把该容器移至373.15 K 的沸水中，试求容器中到达新的平衡时应有的压力。设容器中始终有水存在，且可忽略水的任何体积变化。300 K 时水的饱和蒸气压为3.567 kPa。解：将气相看作理想气体，在300 K 时空气的分压为由于体积不变（忽略水的任何体积变化），373.15 K 时空气的分压为由于容器中始终有水存在，在373.15 K 时，水的饱和蒸气压为101.325 kPa，系统中水蒸气的分压为 101.325 kPa，所以系统的总压K15.373,OHPairPP2＝(121.595 + 101.325)KPa ＝222.92KPa 第二章 热力学第一定律1. 1mol 理想气体经如下变化过程到末态，求整个过程的W、Q、△ U、△ H .解：KnRVPTKnRVPTKnRVPT7.243314.81101105.20262437314.811010105.20267.243314.8110101065.202333333322233111恒容升温过程：W 1= 0 J 恒容1 mol 理想气体P2=2026.5 KPa V 2=10dm3T 2=? 1 mol 理想气体P1=202.65 KPa V 1=10 dm3T 1=? 1 mol 理想气体P3=2026.5 KPa V 3=1 dm3T3=? 恒压恒压压缩过程：W 2= - P 外(V 3- V 1) = - 2026.5×103×(1- 10)×10-3=18.24 kJ JWWWk24.1821T 3=T1, J0TTCnHJ0TTCnU13m.P13m.v，根据热力学第一定律JWUQ8.24k1-24.18-02. 在一带活塞的绝热容器中有一固定的绝热隔板。隔板靠活塞一侧为2 mol，0 °C 的单原子理想气体 A，压力与恒定的环境压力相等；隔板的另一侧为6 mol ，100 °C 的双原子理想气体B，其体积恒定。今将绝热隔板的绝热层去掉使之变成导热板，求系统达平衡时的T 及过程的。解：过程图示如下显然，在过程中A 为恒压，而B 为恒容，因此同上题，先求功同样，由于汽缸绝热，根据热力学第一定律3. 1mol 理想气体从300K，100kPa 下等压加热到600K，求此过程的Q、W、U、H。已知此理想气体 Cp,m=30.0 J·K-1·mol-1。解： W＝－ p(V2-V1) = nR(T1-T2) =1×8.314×(300-600)= -2494.2J U= nCV,m (T2-T1) =1×(30.00-8.314) ×(600-300)= 6506J H= nCp,m (T2-T1) =1× 30.00×(600-300) = 9000J Qp...