物理化学第章课后答案傅献彩第五南京大学化学化工学院.docx

热 力 学 第 L有5 mol某艰原子理想气律「己知找 j L 5 R,从始您鬟町K.200祜乩经绝热町逆压媚至400 k%石.再莫空胧胀至200貯⑴求幣个过秤的Q W +加几厶冋和AS. 解:双原于理想气体3=沙￡?产尺+CV=#Ry=J7Gm=】r 400 KtSmol200 kPaSmol.T?直空 400 KtSmol 200 kPa I—-_ [ 可ifl| 400 kP^ ( 迴凰辿 绝热可逆压堀Q,=-o,aS)^o J严叭=ftC^m(Ts- Q = 5 mol* 舟 Xti. 314J WJ ? K 1 X (487, 61-400) K-9104, 87} △Hi ^r?Cfbrn(T；-Ti)= 5 WX-^ X B14J * tnoP1 ? KL4S7. 61 -400)K= 1274€,蛇J 绝热过程方程式 UF邑IT口 =487. 61 Z2 耳空^h =0,iH： -0,W5 =0^ -0设计可逆腿胀计算iSi. 込中斜匸二^ f Rin”砂仔 =5 mol XS. 3MJ ? nMjF1 ? K1 ? In 舟沿幣二 2 81J ? K~[ AS.r=0（真空腕蛤系统不吸扣 WJ叭+W=9104. 87J Q=Q+Q=O 山=出 +也=9104. 87J +AH2 = 1274 82J △S=g+g = 28.81J ? KT. 有5 mol He(g),可看作理想气体?已知其Cv.m = l?3 R,从始态273 K,100 kPa,变到终态298 K. 000 kPa.计算该过程的爛变. 解：单原子理想气体?G.m = 1.3R?C“ +R=2.5R 等温升压可逆 2=0 Qp- W AS] — )r = ―= uRln ￡； = 314 J ? mol 1 ? K X5 molX In ——95. 72J ? K 等压升温可逆Q=aH=nC,.mT2-T1) 4 = J； = nC,」n = 5 mol X 2. 5 X 314J ? moL ? K X In |||^ = 9. 11J ? K~ M=ASj+AS2 = -86.61J ? K_,? 丨 在绝热容器中，将0. 10 kg,283 K的水与0. 20 kg、313 K的水混合，求混合过程的慵变.设水的半冲 比热为4.184 kJ?KT?kg1? ] 解：Q)=0. 1 kgX4. 184 kJ ? K-】? \^-lX(T-2S3. 2)K Q=0?20kgX4.184々J ? K~* ? kg^X (313. 2-T)K 在绝热容器中Q +Q=0 T=303. 2K ASi = J： ^dT=0.01kgX4.184kJ ? kg1 Xln —4^=2- 86X10~3kJ ? K~l g = J ￥ TdT =°? °2kgX4. 184 kJ ? FT ? kg^Xln 誥慕= _2. 72X 10-3kJ ? K_, AS= AS4-aS?=0.14J ? KT ? 在298 K的等温悄况F,在一个中间有#热隔板分开的盒子中?一边放0.2 mol ((g)?压力为20 kPa,另一边放0. 8 molN：(g).ffi力为80 kP氐抽去隔板使两种气体混合?试求 IK合后，盒子中的压力； 混合过程的Q,W，2,AS和 4 如果假设在等温情况下?使混合后的气体再可逆地冋到始杰?计算该过程的Q和W的值. 解:(1)理想气体状态方程 V =0 +% 欣、RT ?n2 RT )?2molX31“ ?mol I ? X298K 丨 0? 8 molX 314J ? moL ? K X298K 20X103 Pa 8OX1O5 Pa =49. 55X10f % =叫 + 叫=0. 2 mol+O. 8 mol= 1 mol 网—七一 =皿聆静9=50X1。讥 （2）等温过程3=0 Q=-W Dahon 分压定律 Ax =—X/a =10X103Pa Avt =器 X 加=40 X10? Pa w + W% =_叫 RTln 缶-gRTln 严 A r^2 =- 314JmoL ? K~*X 298K(0. 2 molX In 需 +0? 8 molXIn 鹉)=一 1717. 32J Q=-W=1717. 32J AS=^ = 5. 76J ? I M= J Udp=W=-1717. 32J. 等温可逆 W=0?Q= — W?要可逆冋到始杰?故△ = 一卍=一5?76J?K1 Q=T? AS7=298 KX(-5. 76J ? K-,) = -1717. 32J W=-Q= 1717. 32J.. 有■?绝热箱子?中间用绝热隔板把箱了的容积一分为二?一边放1 mol 300 KJOO kPa的单原子理想 气体Ar(Q,另