材料热力学习题解答第1一2章VIP免费

第一章热力学第一定律1、10mol氧在压力为101kPa下等压加热，使体积自1000dm3膨胀到2000dm3，设其为理想气体，求系统对外所做的功。解：即系统对外做功101×103J(J)10-101101000)-(200010-101V-pW3-33e2.在一绝热水箱装有水，接联电阻丝，由蓄电池供应电流，试问下列情况下，Q、W及的值是大于零、小于零还是等零。U系统电池电阻丝*水水+电阻丝电池+电阻丝环境水+电阻丝水+电阻丝电池+电阻丝电池水解：0,00UQW，0,00UWQ，0,00UQW，0,00UWQ，00,00UQW，（有*者表示通电后，电阻丝及水温皆升高，假定电池放电时无热效应。）3、10mol的气体（设为理想气体），压力为101×104Pa，温度为27℃，分别求出下列过程的功：（1）反抗恒外压101×103等温膨胀到气体的压力也为101×103。（2）等温可逆膨胀到气体的压力为101×103Pa。-57.43(kJ)=1010110101ln10×300×8.314×10=nRTln=(2)W-22.45(kJ)=10×)101011-101011(×300×8.314×10×10-101=-peΔp=W(1)解：433-123-4334、在101kPa下，气体由10.0dm3膨胀到16.0dm3，吸收了1255J的热，求ΔU、ΔH、W。649J606-1255WQU31255JQH2-606(J)3-1010)-(16103-101V-pW1pe解：5、2.00mol的水蒸气在100℃、101325Pa下变为水，求Q、W、ΔU及ΔH。已知水的气化热为2258J/g。-75.09(kJ)6.20-81.29WQU6.20(kJ)103738.314-2nRTVpV-pW-81.29(kJ)10182258-2H-nHQQ3-gee-3mvapp解：6、1.00mol冰在0℃、101325Pa下变为水，求Q、W、ΔU及ΔH。已知冰的熔化热为335J/g。冰与水的密度分别为0.917及1.00g/cm-3。6.03(kJ)=0.000165+6.03=W+Q=ΔU0.165(J)=10×)0.9718-118(×-101325=ΔV-p=W6.03(kJ)=10×18×3351×Hn=ΔH=Qp=Q解：6-e-3mfus7、某热处理车间室温为25℃，每小时处理400kg链轨节(碳钢)，淬火温度为850℃，假定炉子热损失量是加热链节热量的30%，问电炉每小时耗电量多少？已知碳钢的Cp=0.5523J/g.解：Q=400×103×0.5523×(850-25)×(1+30%)×10-3=236937（kJ）=236937/3600=65.82(kWh)8、将1000g铜从25℃加热到1200℃，需供给多少热量？已知铜的熔点为1083℃，熔化热为13560J/mol，Cp(l)=31.40J·mol-1·K-1,Cp(s)=24.48J·mol-1·K-1。678.8kJ=J678843=57819+213409+407615=1083)-(1200×31.40×63.541000+13560×63.541000+25)-(1083×24.48×63.541000=Q解：p9、求55.85kg的α-Fe从298K升温到1000K所吸收的热。(1)按平均热溶计算，Cp,m=30.30Jmol-1K-1;(2)按Cp,m=a+bT计算（查本书附录）21271(kJ)10298)-(100030.3085.551085.55Q13-3p解：（2）Fe的Cp,m=14.10+29.71×10-3TKJ23434=J23434017=535817-134+9898200=)]298-(1000×10×+298)-(1000×[14.10×55.8510×55.85dT29.7114010×55.8510×55.85=Qp223-31000298310、1.00mol（单原子分子）理想气体，由10.1kPa、300K按下列两种不同的途径压缩到25.3kPa、300K，试计算并比较两途径的Q、W、ΔU及ΔH。（1）等压冷却，然后经过等容加热；（2）等容加热，然后经过等压冷却。解：Cp,m=2.5R,CV,m=1.5R00.247010.1-0.0985825.30(pV)UH0WQU1499(J)00.2470)-(0.0985810310.1-WWW-1499(J)2247-3745119.8)-(3001.5R1.00300-119.85.21.00QQQ2121R00.247010.1-0.0985825.30(pV)UH0WQU3755(J)0.2470)-(0.0985810325.3-0WWW-3755(J)9387-5632751.6)-(3002.5R1.00300)-(751.6R5.11.00QQQ2121计算结果表明，Q、W与途径有关，而ΔU、ΔH与途径无关。11、20.0mol氧在101kPa时，等压加热，使体积由1000dm3膨胀至2000dm3。设氧为理想气体，其热容Cp,m=29.3J·mol-1·K-1，求ΔU及ΔH。解：T1=607.4K,T2=1214.8KQ=20×29.3×(1214.8-607.4)=355936(J)=356kJW=-101×103×(2-1)=-101×103(J)=-101kJΔU=Q+W=356-101=255(kJ)ΔH=Qp=Q=356kJ12、有100g氮气，温...