1、物理化学习题解 答魏 登 贵武汉理工大学理学院化学系第1页p95 题题 2.5 2.5 始态为25,200kPa5mol某理想气体,经a,b两不一样路径抵达相同末态。路径a先经绝热膨胀到28.57,100kPa,该步骤功Wa 5.57kJ;再恒容加热到压力为200kPa末态,该步骤热Qa 25.42kJ。路径b为恒压加热过程。求路径bWa和Qa。第2页p95 题题 2.5路径a1绝热路径a2 恒容路径b恒压解:题给路径可表示为第3页p95 题题 2.5第4页p95 题题 2.7 2.7已知水在25密度 。求mol水(H2O,l)在25下:(1)压力从100kPa增加至200kPa时H;假设水密
2、度不随压力改变,在此压力范围内水摩尔热力学能近似认为与压力无关。(2)压力从100kPa增加至1MPa时H。第5页p95 题题 2.7解:因水摩尔热力学能近似认为与压力无关,故 因为假设水密度不随压力改变,故认为此过程为恒容过程,则第6页p95 题题 2.9 2.9 某理想气体CV,m=5R/2。今有该气体5mol在恒压下温度降低50。求过程W、Q、U和H。解:因为理想气体,故第7页p95 题题 2.9因为过程恒压,故第8页p95 题题 2.11 2.11 4mol某理想气体,Cp,m 5R/2。由始态100kPa,100dm3,先恒压加热使体积增大到150 dm3,再恒容加热使压力增大到15
3、0kPa,求过程Q、W、U和H。解:题给过程可表示为 4molp1100kPaV1100dm3T1?4molp2100kPaV2150dm3 4molp3150kPaV3150dm3T3?第9页p95 题题 2.11第10页p97 题题 2.22 2.22 某双原子理想气体1mol从始态350K,200kPa经过以下四个不一样过程到达各自平衡态,求各过程功W。(1)恒温可逆膨胀到50kPa;(2)恒温反抗50kPa恒外压不可逆膨胀;(3)绝热可逆膨胀到50kPa;(4)绝热反抗50kPa恒外压不可逆膨胀。第11页 p97 题题 2.22解:(1)(2)第12页p97 题题 2.22(3)该过程
4、为绝热可逆过程,且第13页p97 题题 2.22(4)该过程为绝热恒外压过程第14页p97 题题 2.23 2.23 5mol双原子理想气体从始态300K,200kPa,先恒温可逆膨胀到压力为50kPa,再绝热可逆压缩到末态压力为200kPa。求末态温度T及整个过程Q、W、U和H。5molp1200kPaT1300K 5molp250kPaT2300K 5molp3200kPaT3?解:题给过程可表示为 恒温可逆绝热可逆第15页p97 题题 2.23 解:因为过程(2)为理想气体绝热可逆过程,且 ,故第16页p97 题题 2.23第17页2.26 在带活塞绝热气缸中有4.25mol某固态物质A
5、及5mol某单原子理想气体B,物质ACpm=24.454 Jmol-1K-1。始态温度T1=400K,压力p1=200kPa。今以气体B为系统,求可逆膨胀到p2=50kPa时,系统T2及过程Q、W、U及H。p97 题题 2.26第18页解:首先以A和B为系统。p97 题题 2.26第19页p97 题题 2.26第20页p97 题题 2.26第21页代入已知条件得即得到过程方程式p97 题题 2.26第22页再以B为系统p97 题题 2.26第23页p97 题题 2.26第24页或由 和 得p97 题题 2.26第25页p97 题题 2.26第26页p98 题题 2.27 2.27 已知水(H2O,l)在100饱和蒸气压 p*=101.325kPa,在此温度、压力下水蒸发焓 vapHm40.668kJmol-1。求在100,101.325 kPa下使 1 kg水蒸气全部凝结成液体水时W、Q、U和H。设水蒸气适用理想气体状态方程式。第27页p98 题题 2.27解:此过程为恒压相变,故 第28页