第二章第一定律習(xí)題及解答-在線瀏覽
2025-05-12 06:53本頁面
【正文】 =nCV,m(T2T1)=(1(3/2)(323273))J=W1=ΔU1Q1==等溫可逆膨脹ΔU2=0，ΔH2=0，W2=Q2=nRTln(p1/p2)=(1323)Jln(200/100)=等壓加熱Q2=ΔH2=nCp,m(T2T1)=[1(5/2)(323273)]J=ΔU2=nCV,m(T2T1)=(1(3/2)(323273))J=W2=ΔU2Q2==整個過程ΔU=ΔU2=，ΔH=ΔH2=Q= Q1+ Q2= + = JW= W1+ W2= = J比較兩種結(jié)果，ΔU和ΔH值相同，Q和W值不同，說明U和H是狀態(tài)函數(shù)，Q和W是途徑函數(shù)。已知蒸發(fā)熱為858kJ試求過程的ΔU、ΔH、Q、W（計算時略去液體的體積）。kg1)= W=pΔV≈pVg=(101325Pa)( )( ) =1230J ΔU=Q+W=()kJ= ΔH= Qp=11. 一摩爾單原子理想氣體，經(jīng)環(huán)程A、B、C三步，從態(tài)1經(jīng)態(tài)態(tài)3又回到態(tài)1，假設(shè)均為可逆過程。試計算各個狀態(tài)的壓力p并填充下表。狀態(tài)2 p2=, V2=, T2=546K。計算各過程的Q、W、ΔU數(shù)值：途徑A，等容過程： WA=0, ΔUA=QA==nCV,m(T2－T1) =(1mol)()(546－273)K =3405J途徑B，等溫過程： ΔUB=0, WB=nRTln(V3/V2) =(1mol)()(546K) =3147J QB= WB=3147J途徑C，等壓過程： WC=p(V1－V3)=103Pa(－)m3 = 2269J QC==nCp,m(T2－T1) =(1mol)()( 273－546)K = 5674J ΔUC=QC+WC= 3405J填充表格如下：步驟過程的名稱Q/JW/JΔU/JA等 容340503405B等 溫314731470C等 壓56742269340512. 1103kg水在373K、p?壓力時，經(jīng)下列不同的過程變?yōu)?73K、p?壓力的汽，請分別求出各個過程的Q、W、ΔU和ΔH值。 （2）先在373K、p?壓力下變成汽，然后加壓成373K、p?壓力的汽。 已知水的汽化熱為2259kJ水和水蒸氣的密度分別為1000kgm3。kg1)( 103kg)=W=p(Vg Vl)=p(m/ρg m/ρl) =101325Pa[( 103kg)/( kgm3)] =169JΔU=Q +W=2259J169J=2090J(2) 此變化的始末狀態(tài)和（1）相同，所以ΔH =, ΔU= W1=p(Vg Vl)=p(m/ρg m/ρl)≈p(m/ρg)p1/p2 =p?()( p?/p?)= 169JW2=nRTln(p2/p3)=(1/18)mol()ln(p?/p?) =119JW=W1+W2= 169J+119J=50JQ=ΔUW=2090J+50J=2140J(3) 此變化的始末狀態(tài)也和（1）相同，所以ΔH =, ΔU= 向真空恒溫箱中蒸發(fā)，W=0Q=ΔUW=2090J0J=2090J13. 一摩爾單原子理想氣體，始態(tài)為,經(jīng)pT=常數(shù)的可逆過程（即過程中pT=常數(shù)）壓縮到終態(tài)為4，已知。（2） ΔU和ΔH。解（1）T1=p1V1/(nR)==273K pT=常數(shù), p1T1=p2T2T2= p1T1/p2==V2=nRT2/ p2==103m3 (2) 理想氣體任何過程 ΔU ==nCV,m(T2－T1)
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