第五版物理化学第二章习题答案.docx
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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -其次章热力学第肯定律2.1 1mol 抱负气体在恒定压力下温度上升1,求过程中系统与环境交换的功。 解:抱负气体n = 1mol对于抱负气体恒压过程,应用式( 2.2.3)W = pamb V = pV 2-V 1 = nRT 2-nRT 1 =8.314J2.2 1mol 水蒸气 H2O,g 在 100 ,101.325kPa 下全部凝结成液态水。求过程的功。假设: 相对于水蒸气的体积,液态水的体积可以忽视不计。解: n = 1mol恒温恒压相变过程 , 水蒸气可看作抱负气体,应用式( 2.2.3 )W
2、 = pamb V =pVl -Vg pVg = nRT = 3.102kJ2.3 在 25及恒定压力下,电解1mol 水H 2O,l ,求过程的体积功。H 2OlH 2g+1/2O2g解: n = 1mol恒温恒压化学变化过程,应用式( 2.2.3 )W= pamb V =p 2 V2-p 1V1 p2V2 = n2RT=3.718kJ2.4 系统由相同的始态经过不同途径达到相同的末态。如途径a 的 Qa=2.078kJ,Wa= 4.157kJ。而途径 b 的 Qb=0.692kJ。求 W b.解:热力学能变只与始末态有关,与详细途径无关 ,故 Ua = Ub由热力学第肯定律可得Qa + W
3、a = Q b + Wb Wb = Qa + Wa Q b = 1.387kJ可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 33 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -2.5 始态为 25, 200 kPa 的 5 mol 某抱负气体,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 , 100 kPa ,步骤的功。再恒容加热到压力 200 kPa 的末态,步骤的
4、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、末态可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结V 1 =nRT1P15 8.314 298.15=200000= 0.0619m 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结V 2 = VnRT=P5 8.314 244.58=100000= 0.1016 m 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U = W a+ Q a= 5.57+ 25.42 kJ= 19.85kJ可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结对于途径 b,其功为可编辑资料 -
5、 - - 欢迎下载精品名师归纳总结W b = p1 V= 200000(0.10160.0619) J= 7.932kJ可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据热力学第肯定律2.6 4mol 某抱负气体,温度上升20, 求 HU的值。解:依据焓的定义可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 33 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -2.7 已知水在 25的密度 =997.04k
6、g-3m。求 1mol 水H2O,l 在 25下:( 1)压力从 100kPa增加至 200kPa 时的 H(;2)压力从 100kPa 增加至 1Mpa 时的 H。假设水的密度不随压力转变,在此压力范畴内水的摩尔热力学能近似认为与压力无关。解:已知 = 997.04kg -3m M H2O = 18.01510-3 kg mol-1凝结相物质恒温变压过程, 水的密度不随压力转变,1molH2Ol 的体积在此压力范畴可认为不变 , 就VH2O = m / = M/ H U = pV = V2p p1 摩尔热力学能变与压力无关,U = 0 H = pV = V2p p1 1 H U = pV =
7、 V2p p1 = 1.8J2 H U = pV = V2p p1 = 16.2J2.8 某抱负气体 Cv,m=3/2R 。今有该气体 5mol 在恒容下温度上升50。求过程的 W ,Q,H和 U。解: 抱负气体恒容升温过程 n = 5mol CV,m = 3/2R QV = U = n CV,m T = 5 1.5R 50 = 3.118kJ W = 0 H = U + nR T = np,mC T= n CV,m + R T = 5 2.5R 50 = 5.196kJ2.9 某抱负气体 Cv,m=5/2R 。今有该气体 5mol 在恒压下温度降低50。求过程的 W ,Q,U和 H。解:抱负
8、气体恒压降温过程n = 5mol CV,m = 5/2RCp,m = 7/2RQp = H = n Cp,m T = 5 3.5R50 = 7.275kJW = pamb V = pV 2-V 1 = nRT 2-nRT 1 = 2.078kJ U =HnR T = nCV,m T = 5 2.5R-50 = 5.196kJ2.10 2mol 某抱负气体,Cp,m=7/2R。由始态100kPa,50dm3 ,先恒容加热使压力上升至 200kPa,再恒压冷却使体积缩小至25dm3。求整个过程的W , Q,H和 U。解:过程图示如下可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选
9、 - - - - - - - - - -第 3 页,共 33 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -由于,就,对有抱负气体和只是温度的函数该途径只涉及恒容和恒压过程,因此运算功是便利的依据热力学第肯定律可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 33 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 100 kPa X 150 100dm 5. 00
10、hJti = U W = 18. 75 + 5U23.75 IQ可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pz V z JnR100 x 150/4 *-8il2+ b U314 5 l Y 451 . 02 K可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结riff 12. 5 Tt Tt + l *32= 4 X 8. 314 5 x 12. X 451. 02 300. 68 + 1. 5 x 676. 53 451. 02 .J23 , 75 kJ2.12Ei $0 CCg $ &Cj.= 1 26. 75 + 42. 258 X 10 T K 1 4 . 25 X10 T ZK
11、 IJ mol K (i) .4t 3 K xhoo K f3 co,g POR;i.;k&$ii& Cg,qifinRin27k 1 k fikT CQgJt 300 K800 K 8l&J& ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结O :m1 kg, CDgg800K可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.p,/J mol K126. 75 + 42. 258 X 3 TZK 14. 25 10 “ T7K1dT/ T, Ti l= 126. 75 X g9 300 + 42. 258 X 10 1*80 30 22 14. 25 x 10 *= 45.3&C p45+
12、 384 J mol Kl2MCDz 44. 01 X 10 kg mol *+p,m2t1 kg/44 ,01 X 10 kg mol t 45, 384 J mol Kx 89g s00K= 515. 6 U可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.,.is.u.2.13% &J 20V &14$ 5HtOH,1 & & &og = 1.1210s-,qaan.r- i.ii x io p ,aa p-o.89 s s-=,aaanQ p,= 114.30 J mol K D可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结g2oc,R;8z,p&R&a:& cv,.,.cp,.=
13、IaUaV=r+#1a*_a,III dU= TdS pdY& 7lt dV%f6arrxs= zfsa rB9i3NBi+.v-l+ ./J:atI/ v= :rpaT - pS12A2%JbUgx v_w=ra#nv,rav.re, #t$4A&i%Rc,. c = rasn*.av.r Vq,/h 4 p - azV,p$A r=x rv idpavq z = 1/rpVR&:4&6ftAt/TR2f5 67可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结,jB,fyt - Cyrt3f7tyC HtOH 8$ 4 = &.069 g- xal, p 0. 789 3 gm1.Vg =
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