物理化学计算题1

一、 1 mol 理想气体由1013.25 kPa ，5 dm3， 609.4 K反抗恒外压101.325 kPa膨胀至 40 dm3，压力等于外压，求此过程的 W、Q、△U、△H、△S、△A、△G。已知 CV,m=12.5 J ·mol－1· K－1；始态熵值S1=200 J ·K－1。解：KKTVpVpT5.4874.6095401011112223332111,2111,21101.325 104053.546 103.546112.5487.5609.41.524112.5 8.314487.5 609.42.5371.5243.5462.022ambV mp mWpVVPamJkJUnCTTmolJ molKKkJHnCTTmolJ molKKkJQUWkJkJkJ1111122,111121487.51112.58.314ln8.314ln14.67609.41014.67200214.67p mTpSnClnnRlnmolJ molKJ molKJ KTpSSSJ KJ K322112.537 10487.5 214.5609.420014.77GHT ST SJkJ二、始态为T1=300 K，p1=200 kPa 的某双原子理想气体1 mol，经先绝热可逆膨胀使压力降到100 kPa，再恒压加热到T2=300 K ，p2=100 kPa 的终态，求整个过程的Q，△ U，△H，△S，△G。解：JKJKSTHGKJmolRlnppnRlnSHU1729762.53000762.51210;01121JKRmolTTnCHQQKKTppTmp15681.2463002711.246300223,224.14.1111212四、甲醇（ CH3OH）在 101.325 kPa 下的沸点 （正常沸点） 为 64.65 ℃，在此条件下的摩尔蒸发焓ΔvapHm=35.32kJ · mol-1 。求在上述温度压力条件下，1 kg 液态甲醇全部成为甲醇蒸气时的Q、W、Δ U、Δ H，Δ S 及Δ G。视甲醇蒸气为理想气体。解：根据题意可知，此蒸发过程是在相变温度及其平衡压力下进行的可逆相变化过程，若视甲醇蒸气为理想气体，且忽略液态甲醇的体积，则有kJkJHMmHnHQmvapmvapp30.1102)32.35321000(kJJRTgnlVgVpW65.87)]15.27365.64(3145.8321000[)()]()([kJkJWQU65.1014)65.8730.1102(1263.3)15.27365.64/(30.1102/KkJKkJTQSr0G等温恒外压δQr=0 1mol 理想气 体T1=300K p1 = 200 kPa 1mol 理想气 体T2 = P2 = 100 kPa 1mol 理想气体T3=300K P3 = 200 kPa 三、 1 mol ，25 ℃、 p?的过冷水蒸气在p?下变为同温同压下的水，求过程的W，Δ U，Δ H，Δ S，Δ G。已知 25 ℃时水的饱和蒸汽压力为3167 Pa ；25 ℃时水的凝聚焓1mH43.83kJ mol。解：kJHHHkJmolkJmolHnHHVap83.43;083.4383.431;0211相变相变121lnppnRTG0相G（水的可逆相变过程）02G ( 纯凝聚相物质的G随压力变化很小) 21GGGG相J855800ln12ppnRT118.17515.298855843830KJKJTGHS1298.152479glgWp Vp VVpVnRTmolRKJ43830 247941351gUHpVHpVHnRTJJ...