简明物理化学-(第二版)全部习题解答-(杜凤沛_高丕英_沈明).pdf

第一章 热力学第一定律习题解答 1． 1mol 理想气体依次经过下列过程：(1)恒容下从 25 ℃升温至 100℃，(2)绝热自由膨胀 至二倍体积，(3)恒压下冷却至 25 ℃。试计算整个过程的 、W 、∆U 及∆H 。 Q 解：将三个过程中Q 、∆U 及W 的变化值列表如下： 过程 Q ∆U W (1) C (T −T ) C (T −T ) 0 , , V m 1末 1初 V m 1末 1初 (2) 0 0 0 （3） C (T −T ) C (T −T ) p (V −V ) , , p m 3末 3初 v m 3末 3初 3末 3初 则对整个过程: T T ＝298.15K T T 373.15K 1初 3末 1末 3初 Q ＝nCv m (T －T ) +0+ nCp m (T －T ) , 1末 1初 , 3末 3初 ＝nR(T −T ） 3末 3初 ＝[1×8.314×(-75)]J ＝-623.55J ∆U ＝nCv m (T －T ) +0+ nCv m (T －T ) ＝0 , 1末 1初 , 3末 3初 W ＝-p (V3末 −V3初 ) ＝-nR(T3末 −T3初） ＝-[1×8.314×(-75)]J ＝623.55J 因为体系的温度没有改变，所以∆H ＝0 2 ．0.1mol 单原子理想气体，始态为 400K 、101.325kPa，经下列两途径到达相同的终态： 3 ，再恒容升温至 610K； (1) 恒温可逆膨胀到 10dm (2) 绝热自由膨胀到6.56dm3 ，再恒压加热至 610K 。 分别求两途径的Q 、W 、∆U 及∆H 。若只知始态和终态，能否求出两途径的∆U 及 ∆H ？ V 3 3 解：(1) 始态体积 1 ＝nRT / p ＝(0.1×8.314×400/101325)dm ＝32.8dm 1 1 V W ＝W +W ＝nRT ln 2 +0 恒温 恒容