物理化学第二章习题解.ppt

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1、物理化学习题,解 答,魏 登 贵,武汉理工大学理学院化学系,p95 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Wa 5.57kJ；再恒容加热到压力为200kPa的末态，该步骤的热Qa 25.42kJ。途径b为恒压加热过程。求途径b的Wa和Qa。,p95 题 2.5,解：题给途径可表示为,p95 题 2.5,p95 题 2.7,2.7已知水在25的密度。求mol水（H2O,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

2、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。,p95 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,p95 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。求过程的W、Q、U和H。,解:因为理想气体，故,p95 题 2.9,因为过程恒压，故,p95 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150kPa，求过程的Q、W、U和H。,解:

3、题给过程可表示为,4molp1100kPaV1100dm3T1？,4molp2100kPaV2150dm3,4molp3150kPaV3150dm3T3？,p95 题 2.11,p97 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。,p97 题 2.22,(2),p97 题 2.22,(3)该过程为绝热可逆过程，且,p97 题 2.22,(4)该过程为绝热恒外压过

4、程,p97 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。,5molp1200kPaT1300K,5molp250kPaT2300K,5molp3200kPaT3？,解:题给过程可表示为,p97 题 2.23,解：因为过程（2）为理想气体的绝热可逆过程，且，故,p97 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Cpm=24.454 Jmol-1K-1。始态温度T1=400K，压力p1

5、=200kPa。今以气体B为系统，求可逆膨胀到p2=50kPa时，系统的T2及过程的Q、W、U及H。,p97 题 2.26,解：首先以A和B为系统。,p97 题 2.26,p97 题 2.26,p97 题 2.26,代入已知条件得,即,得到过程方程式,p97 题 2.26,再以B为系统,p97 题 2.26,p97 题 2.26,或由 和 得,p97 题 2.26,p97 题 2.26,p98 题 2.27,2.27 已知水(H2O,l)在100的饱和蒸气压 p*=101.325kPa，在此温度、压力下水的蒸发焓 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的W、Q、U和H。设水蒸气适用理想气体状态方程式。,p98 题 2.27,解：此过程为恒压相变，故,