物理化学第二章习题解.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,物理化学习题,解 答,魏 登 贵,武汉理工大学理学院化学系,p,95,题,2.5,2.5,始态为,25,，,200kPa,的,5mol,某理想气体，经,a,，,b,两不同途径到达相同的末态。途径,a,先经绝热膨胀到,28.57,，,100kPa,，该步骤的功,W,a,5.57kJ,；再恒容加热到压力为,200kPa,的末态，该步骤的热,Q,a,25.42kJ,。途径,b,为恒压加热过程。求途径,b,的,W,a,和,Q,a,。,p,95,题,2.5,途径,a1,绝热,途径,a2,恒容,途径,b,恒压,解：题给途径可表示为,p,95,题,2.5,p,95,题,2.7,2.7,已知水在,25,的密度,。求,mol,水（,H,2,O,l,）在,25,下：,（,1,）压力从,100kPa,增加至,200kPa,时的,H,；,假设水的密度不随压力改变，在此压力范围内水的摩尔热力学能近似认为与压力无关。,（,2,）压力从,100kPa,增加至,1MPa,时的,H,。,p,95,题,2.7,解,:,因,水的摩尔热力学能近似认为与压力无关，故,因为假设水的密度不随压力改变，故认为此过程为恒容过程，则,p,95,题,2.9,2.9,某理想气体,C,V,m,=5R/2,。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,:,因为,理想气体，故,p,95,题,2.9,因为过程恒压，故,p,95,题,2.11,2.11,4mol,某理想气体，,C,p,m,5R/2,。由始态,100kPa,，,100dm,3,，先恒压加热使体积增大到,150 dm,3,，再恒容加热使压力增大到,150kPa,，求过程的,Q,、,W,、,U,和,H,。,解,:,题给过程可表示为,4mol,p,1,100kPa,V,1,100dm,3,T,1,？,4mol,p,2,100kPa,V,2,150dm,3,4mol,p,3,150kPa,V,3,150dm,3,T,3,？,p,95,题,2.11,p,97,题,2.22,2.22,某双原子理想气体,1mol,从始态,350K,，,200kPa,经过如下四个不同过程达到各自的平衡态，求各过程的功,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。,p,97,题,2.22,解,：,(1),(2),p,97,题,2.22,(3),该过程为绝热可逆过程，且,p,97,题,2.22,(4),该过程为绝热恒外压过程,p,97,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,及整个过程的,Q,、,W,、,U,和,H,。,5mol,p,1,200kPa,T,1,300K,5mol,p,2,50kPa,T,2,300K,5mol,p,3,200kPa,T,3,？,解,:,题给过程可表示为,恒温,可逆,绝热,可逆,p,97,题,2.23,解：因为过程（,2,）为理想气体的绝热可逆过程，且 ，故,p,97,题,2.23,2.26,在带活塞的绝热气缸中有,4.25mol,的某固态物质,A,及,5mol,某单原子理想气体,B,，物质,A,的,C,pm,=24.454 J,mol,-1,K,-1,。始态温度,T,1,=400K,，压力,p,1,=200kPa,。,今以气体,B,为系统，求可逆膨胀到,p,2,=50kPa,时，系统的,T,2,及过程的,Q,、,W,、,U,及,H,。,p,97,题,2.26,解：首先以,A,和,B,为系统。,p,97,题,2.26,p,97,题,2.26,p,97,题,2.26,代入已知条件得,即,得到过程方程式,p,97,题,2.26,再以,B,为系统,p,97,题,2.26,p,97,题,2.26,或由 和 得,p,97,题,2.26,p,97,题,2.26,p,98,题,2.27,2.27,已知水,(H,2,O,l),在,100,的饱和蒸气压,p,*,=101.325kPa,，在此温度、压力下水的蒸发焓,vap,H,m,40.668kJ,mol,-1,。,求在,100,，,101.325 kPa,下使,1 kg,水蒸气全部凝结成液体水时的,W,、,Q,、,U,和,H,。设水蒸气适用理想气体状态方程式。,p,98,题,2.27,解：此过程为恒压相变，故,