物理化学(复旦大学药学院） 第一章习题答案.doc

第一章 习题解答 1. (1) Q=(U-W=200-160=40 kJ (2) (U=Q+W=260-100=160 kJ 2. (W= -p(V= -R 3. (1) W= -p(V= -p(Vg–Vl)( -pVg= -nRT= -1(8.314(373.15= -3102 J (2) W= -p(V= -p(Vs–Vl) 4. 在压力p和房间容积V恒定时，提高温度，部分空气溢出室外，因此室内气体量n是温度的函数，。 5. (1) 恒温可逆膨胀 (2) 真空膨胀 W = 0 (3) 恒外压膨胀 W = -p外(V2–V3) = = -2327 J (4) 二次膨胀 W=W1 + W2 以上结果表明，功与具体过程有关，不是状态函数。 6. (1) 理想气体为系统，等压过程， Q=(H0 (2) 电热丝+理想气体为系统，等压过程，Q=0，(U=W(0，(H=(U+((pV)0 7. (H=n((Hm,汽化=40670 J (U=(H–((pV)=(H–p(Vg-Vl)=40670–101325(30200–1880)(10(6 =40670–3058=37611 J 8. 过程 Q W (U (H (1)理想气体自由膨胀 0 0 0 0 (2)理想气体恒温可逆膨胀 + – 0 0 (3)理想气体节流膨胀 0 0 0 0 (4)理想气体绝热恒外压膨胀 0 – – – (5)水蒸气通过蒸气机对外做功后复原，以水蒸气为系统 + – 0 0 (6)水(1 atm，0(C)( 冰(1atm，0(C) – –或(0 – – (7)刚性容器中石磨燃烧，整体为系统 0 0 0 + 9. Cp,m=29.07–0.836(103T+2.01(10(6T2 (1) Qp=(H =20349–380+625=20.62 kJ (2) QV=(U=(H–((pV)=(H–(p2V2–p1V1) =(H–nR(T2–T1) =20.62–R(1000-300)(10(3 =14.80 kJ 10．（1）等温可逆膨胀 (U =(H = 0 Q = -W （2）等温恒外压膨胀 (U =(H =0 Q = -W = p2 (V2–V1) = p2V2–p2V1= p1V1–p2V1= (p1–p2)V1 =(506.6-101.3)(103(2(10(3 = 810 J 11. （1）常压蒸发：Q=(H= 40.7 kJ W= -p(Vg–Vl)( -pVg( -RT= -8.314(373= -3.1 kJ (U=Q+W=37.6 kJ (2) 真空蒸发：(H=40.7 kJ W=0 (U =Q=37.6 kJ 12. (1) p1T1=p2T2 (2) (U=nCV,m(T2–T1)= (H=nCp,m(T2–T1)= (3) 以T为积分变量求算： pT=C(常数) 也可以用p或V为积分变量进行求算。 13．(U=nCV,m(T2–T1)=20.92((370–300)=1464 J (H=nCp,m(T2–T1)=(20.92+R)((370–300)=2046 J 始态体积 体积变化： 压力 W=W1+W2= -p2(V2–V1)+0= -821554((0.003026–0.0246)= 17724 J Q=(U -W=1464–17724=–16260 J 14. (1) (H=Cp,m(T2–T1) T2=373.8 K p2=0.684(105 Pa (U= CV,m(T2–T1) J W=(U–Q=1255–1674=–419 J (2) 状态函数变化同上 (U=1255 J (H=2092 J W=W1=–8.314(273.2(ln2=–1574 J Q=(U–W=1255+1574 = 2829 J 15. 双原子分子 W=(U=nCV,m(T2–T1) 16. （1）等温可逆膨胀 (U =(H = 0 Q = W （2）绝热可逆膨胀 Cp.m=20.79 CV.m= Cp.m-R=12.476 TV(-1=常数 Q =0 (U=W=nCV,m(T2–T1)=12.476((160.06–273.15)= -1411 J (H=nCp,m(T2–T1)= 20.79((160.06–273.15)= -2351 J 17. (1) (2) (U=nCV,m(T2–T1)=0.1755((28.8–R) ((224.9–298)= -263 J (H=nCp,m(T2