物理化学答案汇总

例 1-1 在 25℃ 时，2 mol 气体的体积为153dm ，在等温下此气体： （1）反抗外压为105 Pa，膨胀到体积为50dm3；（2）可逆膨胀到体积为50dm3。试计算各膨胀过程的功。解 （1）等温反抗恒外压的不可逆膨胀过程53e21()1010(5015)J3500JWp VV(2)等温可逆膨胀过程2121dln28.314298.2ln(50 15) J5970JVVVWp VnRTV例 1-2 在等温 100℃时， 1mol 理想气体分别经历下列四个过程，从始态体积V1=25dm3 变化到体积 V2=100dm3：（1）向真空膨胀； （2）在外压恒定为气体终态压力下膨胀至终态；（3）先在外压恒定的气体体积50dm3时的气体平衡压力下膨胀至中间态，然后再在外压恒定的气体体积等于100dm3 时的气体平衡压力下膨胀至终态；（4）等温可逆膨胀。试计算上述各过程的功。解(1) 向真空膨胀pe=0 ，所以10W(2) 在外压恒定为气体终态压力下膨胀至终态1 8.314(100273.15)kPa31.02kPa100nRTpVe2e21()31.02 (100 25) J2327JWp VV(3) 分二步膨胀第一步对抗外压p′1 8.314373.15kPa62.05kPa50nRTV62.05 (5025) J1551JWp V第二步对抗外压p〞=31.02kPa"31.02 (100 50) J1551JWpV所做的总功33102JWWW(4) 恒温可逆膨胀241ln1 8.314373.15ln(100 25) J4301JVWnRTV例 1-310mol 理想气体从压力为2×106Pa、体积为 1 dm3 等容降温使压力降到2×105 Pa，再在等压膨胀到10 dm3，求整个过程的W、Q、Δ U 和 ΔH。解由题意设计下列过程先利用已知数据求出T1, T2, T3631112 10101 K24K10 8.314pVTnR2222.4Kp VTnR，33324Kp VTnR13TT ，对理想气体U 、H 仅是温度的函数所以整个过程的00UH、第一步为等容降温过程，所以10,0VW第二步为等压膨胀过程，5322 1010(101) J1800JWp V总功为121800JWWW1800JQW例 1-4 将 100℃、0.5p压力的 100 dm3 水蒸气等温可逆压缩到p ，此时仍为水蒸气，再继续在 p压力下部分液化到体积为1 0dm3 为止，此时气液平衡共存。试计算此过程的Q 、W,、 ΔU 和 ΔH。假定凝结水的体积可忽略不计，水蒸气可视作理想气体，已知水的汽化热为 2259J?g-1。解在 100℃时， H 2O（g）经历如下二个步骤的过程（1）水蒸气等温可逆压缩到一个中间态H2O（g），0.5p ，100dm3 → H2O（g），p ，V′ →H 2O（l，g），p ，10dm3求始态时水蒸气物质的量求中间态时水蒸气的体积0.5 101.325 100 mol1.6330mol8.314 373.15pVnRT331.63308.314373.15dm50dm101.325nRTVp等温可逆...