天大版物理化学第二章课后习题.pdfVIP

海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。——林则徐

第二章热力学第一定律

2.5始态为25C，200kPa的5mol某理想气体，经途径a，b两不同途径到达

相同的末态。途经a先经绝热膨胀到-28.47C，100kPa，步骤的功

；再恒容加热到压力200kPa的末态，步骤的热。途

径b为恒压加热过程。求途径b的及。

解：先确定系统的始、末态

对于途径b，其功为

根据热力学第一定律

2.64mol的某理想气体，温度升高20C，求的值。

解：根据焓的定义

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2.102mol某理想气体，。由始态100kPa，50dm，先恒容加热

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使压力体积增大到150dm，再恒压冷却使体积缩小至25dm。求整个过程的

。

解：过程图示如下

由于，则，对有理想气体和只是温度

的函数

该途径只涉及恒容和恒压过程，因此计算功是方便的

根据热力学第一定律

2.13已知20C液态乙醇(CHOH，l)的体膨胀系数，等温压

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缩率，密度，摩尔定压热容

。求20C，液态乙醇的。

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解：由热力学第二定律可以证明，定压摩尔热容和定容摩尔热容有以下

关

系

3

2.14容积为27m的绝热容器中有一小加热器件，器壁上有一小孔与100kPa

的大气相通，以维持容器内空气的压力恒定。今利用加热器件使器内的空气由0

C加热至20C，问需供给容器内的空气多少热量。已知空气的

。

假设空气为理想气体，加热过程中容器内空气的温度均匀。

解：在该问题中，容器内的空气的压力恒定，但物质量随温度而改变

注：在上述问题中不能应用，虽然容器的体积恒定。这是

因为，从

小孔中排出去的空气要对环境作功。所作功计算如下：

在温度T时，升高系统温度dT，排出容器的空气的物质

量为

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所作功

这正等于用和所计算热量之差