物理化學(xué)第二章課后答案(傅獻(xiàn)彩-第五版)(新)

1、所謂的光輝歲月，并不是以后，閃耀的日子，而是無人問津時(shí)，你對(duì)夢(mèng)想的偏執(zhí)。放棄很簡(jiǎn)單，但你堅(jiān)持到底的樣子一定很酷!20第二章熱力學(xué)第一定律如果一個(gè)系統(tǒng)從環(huán)境吸收了 $0 j的熱，而系統(tǒng)的熟力學(xué)能卻增加r那0 j .同系統(tǒng)從環(huán)境得到r多少 功？如果該系統(tǒng)在膨脹過程時(shí)環(huán)境作了 10 kJ的功，同時(shí)收了 28 kJ的熱.求系統(tǒng)的熬力學(xué)能變化值.解:根據(jù)儀/工并附熱力學(xué)第一定律,可知W-Q （系統(tǒng)從環(huán)境吸熱,Q>0）= （200-40）J = 160JMJ=Q+W （系統(tǒng)對(duì)環(huán)境做功,WVO）Af2g-10）kJ = 18kJ.工有10 md的氣體（設(shè)為理想氣體）,壓力為1（X）0 kPa,溫度為3

2、00 K.分別求出等溫時(shí)下列過程的功* 在空氣壓力為lOOkPg時(shí),體積脹大I dm一C2）在空氣壓力為100 kPa時(shí),膨眠到氣體壓力也是100 kPa；（3等溫可逆膨脹至氣體的壓力為100 kPa.解式1）外壓始終維持恒定.系統(tǒng)對(duì)環(huán)境做功=-I00X10JPaXlXlQ-5mJ0moL3(X K100kPa,V10OJ,10moL300 K lOOOkPa.V!圖2-6留=一/>.!/=一也（匕一叫）=_仇（小*_0眩71=T0moX& 3】4 J mo* K-lX300 %乂 】附回 （歸標(biāo)潟國）=一幺 25X105 小等溫可逆膨脹；W=一=一成 T In得 ，推 了 共。

3、 =V 由 yv2z 毋-lOmolXS. 314 J moL , K- X300KXlnWQOkPaHlOkPa 5.3. I rml單原子理想氣體C.L得R始意的溫度為273 K,體積為2工4出13經(jīng)歷如卜三步，又叵 <81到始態(tài)，請(qǐng)計(jì)算卷個(gè)狀態(tài)的壓力.。卬和“九(D等容可逆升溫由始態(tài)U)到546K的狀態(tài)(幻工(23等溫(546K)可逆膨脹由狀態(tài)(2)到8 dm，的狀毒£3)*(3)經(jīng)等壓過程由狀態(tài)(3)回到始態(tài)(1),解H1)等容可逆升溫過程如圖2-7.e546ktlawl,23.4X 10)向 '- -一 44J X1QW圖2TM'hQ+WwQ = ri

4、CdT=ltTiolx4x8.314 * J 3廠上 K-1 X (546-273>K=S3404. 58J.J Tj£d)等溫可逆膨脹過程&j=0 W = -hRT lnJ- = -lnu>lX8.314 J mol-1 * K-1 Xin4x546K=-3H6, 5GJ riZZ, 4Qn-Wk31 改. 50J.心等壓過程W=一八占享=-野 -H)±_lnwlX 及 3喔比:KT X273K0(22 4 44、8) X 10Jma =3269. 72J<4-AH - P n CP1WdT(.R+R)X(273 K-546 K) = yXB.

5、311,1 , md-1 XK-1 X(-273)KX11»1=-5671 3UW=Q-W=£-56. 31+2269, 7/J二一34優(yōu)，5gL4.在291 K和100kP8下，1 mol ZMG溶于足量稀鹽酸中.ST換出1 mol H”。,并放熱15? kJ.若以為 和鹽酸為系統(tǒng)，求讀反應(yīng)所做的功及系統(tǒng)您力學(xué)能的變化解回 + 2HCI-ZnCh+Hg在291 KJOOkPa的條件下發(fā)生以上反應(yīng)，產(chǎn)生用= 四 V. a 置 1-=-riRT(.p.-f)= lOOkl) lmolX8. 3U moL，KJlX29 K-2419. 37J詼反應(yīng)為放熱反應(yīng),Q<O,Q=

6、 -152X1W=Q+W= - (152X1 爐 +2419. 37)J = - 154. 42X 10sJ.&在2郵K時(shí)，有2 ml Mig),始態(tài)體積為15由？，保持溫度不變.經(jīng)下列三個(gè)近程膨脹到終態(tài)體枳為 W dmJ，計(jì)算各過程的W和Q的值.設(shè)氣體為理想氣體.自由膨脹？(2)反抗恒定外壓100 kPa膨脹(3)可逆膨脹.解“D自由膨眼過程為等博過程AHkU由于人=Q W= -*#W=0同理5=&/+水聲1力可推出 W-0又根據(jù)AU=Q+印可知Q=0.口)反抗恒定外壓膨脹tV=-pXVs-Vil=-lOOXHyPaCSO-15)X10 ams=-3500j因?yàn)槔硐霘怏w的U和

7、H都只是溫度的函數(shù),等溫下W=35OOJ.(3)等溫可逆腫脹W =- LdV =一Q In 辱=ZmolX & 314 J - moL K-l X293 KXln =一5兼5+的 J j產(chǎn) ilaW=Q+W.等溫過程 WA=O,3H=0g-卬=5965. 86 J.6,在水的正常沸點(diǎn)(373.15 KJOL 325 kPG,有1 mol H?CKl)變?yōu)橥瑴?，同壓的HlMg)，已知水的摩 爾汽儂變值為Hm = 4。. 69 kJ molT ,請(qǐng)計(jì)算該變化的。AU*AH的值各為多少.解上相變?cè)?73, 15K,10L 525kPa等溫等壓下進(jìn)行.aH=Q =n-40, 69kJ mol_

8、1 Xlmd=40. 69kJ卯土 一p". 一%)"一nR丁= - Imol乂8. 314J * mol * K 1 X373K= 3, IkJ力=Q+W= (40. 69-& l)ke=37. 59kl工理想氣體等溫可逆膨脹,體枳從H膨脹大到1。修,對(duì)外作r 41.85 kJ的功，系統(tǒng)的起始?jí)毫?202.65 kP心(D求始態(tài)體枳5 (2)若氣體的量為2 mL試求系統(tǒng)的溫度.解"1)等溫可逆過程W- nRT 加 V理想氣體狀W方程pVnRT兩式聯(lián)合求解中產(chǎn)：=-%5褚% =$= 的.皿也Mg后戶姑黃 202. 65 XKF Pa In 粉1建)同理根

9、據(jù)等溫可逆過程中嶇丁 U)q京位 T 卬41.85X10？1一mg可得T=亡=正所 一IO""。5氏西叱 2moi X8.314 J 皿1"所可機(jī)在10。kPa及423 K時(shí).將1 mol NHM©等溫壓端到體積等于1。而上求最少需做多少功？(I)假定是理想氣體*(之)假定符合 van tier Waak 方程式.已知 van 加r W3k 常數(shù) u= 071? Fa * m" moL ,6*3. 71X IQ"!? * mol-1.解：(1假定為理想氣體，那么氣體在等溫可逆壓縮中做功最小W-nRT In界 < 1=lmolX8

10、.314 J mol-1 * KlX423 KX 晶蕊瑞森工 4405. MJ可根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程鞏=七!江區(qū)里先端K -3-=-35X10代人上式方可求解.(2)假定符合van der Wads方程，方程整理后，可得心K料。代人數(shù)據(jù)Vl-3. 472X1O->VI+ 4+ 17X106Vffl-L 547X10-10=0解三次方程后得V.-35X 10-3m皿 峪/ nRT a/*4工“擊門口一詞位得)Iwa Qu r 1-1 一1 一一 二“I 10»m1mdX3JlX10Tma eL一 molX&3M J , md * K ,， KXln 3Sxl0-JmJ_l

11、nwjxX 71X10-5m mul'1 .=。聞71%“ moLX產(chǎn)X (忐一金)= 4383,21，業(yè)已知在373 K和100 kl,壓力時(shí)，1 kg出口的體積為1.0431 kg IhtXQ的體稹為1677dm,%0(1)的摩爾汽化用變值物,69 VmoL,當(dāng)1 mol %。在373 K和外壓為100 kPa時(shí) 完全蒸發(fā)成H,CXg).試求:Q)蒸發(fā)過程中系統(tǒng)對(duì)環(huán)境所做的功；(用假定液態(tài)水的體柢可忽珞不甘，試求墓發(fā)過程中系統(tǒng)時(shí)環(huán)境所做的功并計(jì)算所得結(jié)果的相對(duì)誤 差*(3假定把蕖汽看作理想氣體,且略去液態(tài)水的體積求系統(tǒng)所做的功工(船求門)中變化的-1/囪和 鼻山¥'

12、;(5)解釋何故蒸發(fā)的培變大于系統(tǒng)所作的功，解M】 ) 蒸發(fā)過程中系統(tǒng)對(duì)環(huán)境順功*一a(匕一%)=-100X10)PaX( 1677XIO-'-L 043 X10-l)jnJ kg- X(18.OX1Q-J)kg=3016. 7”.(2)假地水的體積可忽修,則 30W=一 辦 u - KXJXIOiPoXlEkXICr'gT * m3 X1SX 10-ikg= - 3018. 60J(3)把水蒸氣看作理想氣體,則可使用理想氣體狀意方程戶爐一成丁且忽畸液態(tài)水的體積，則v(=o印二一九%一壯丁lmolX8. 314J moP1 KJ| X37S K=-310L I幻.QgH- Hm

13、 = 40, G9KI moL、n 一5W_4%6gkJ * moL Xlmo【X 】,十(一3016,_7£"J。- n -而>1=37. CTXIO1； - n»r(5在蒸發(fā)過程中t用于系統(tǒng)對(duì)環(huán)境做膨脹功的部分很少.吸收的大部分熱量用于提島系統(tǒng)的熱力學(xué)Hl I mol單原子理想氣體,從始態(tài)：著3 K,200 kPa,到終態(tài)323 K,100 kF*通過兩個(gè)途徑；<1先等任加蚪至323 K,再壽溫可逆嶙脹至100 kPa,先等溫可逆膨脹至100 kPa,再等壓加熱至323 K.請(qǐng)分別計(jì)算兩個(gè)途徑的Q，W,M；和口H,試比較兩種結(jié)果有何不同，說明為什么

14、.解：因?yàn)閱卧永硐霘怏w人4?,。小一仔H過程如圖2fImai323 K WOkPa跖=-四(c=r (呼警):一成(E-n)= -lmolX8.314 J，mor1 * K"1 X(323-273)K-415f 77iCamdT=lmDlXX& 314 J mo【* K 1 (323-273)K= 1039. 257" = J； #C“d丁=lmolX毋X亂 314 J moL =623.35.等溫可逆跖=一成比孕=一床丁片& 二 -121乂8. 314 J mol1 K-lX323 KXln.=一 186L 招 J 產(chǎn) IpzIvU,乂區(qū)=0*3Ha =

15、0*Q=一W± = 186】*3叼WWl + W上=-227A 09JQ=Q +Q =2900. &4J拉/=拉7】+組工=623.55)38=3凡+理凡=1039. 25J.等溫可逆叱一陋喏成T嘮9AA=-Imoixe. 314 J - moL , KT X273KX】n 鐐=- 157& 25Jq = -W = 1573. 25J.等壓升溫J - mor1 - K l(323-273)K=-415, 7J&%=% =，：" Gad丁=1 molX-|*X8. 3H J * mol-1 K1 X(323-273)K* 1039. 25J/iCvdT

16、I molXy XS.314 J* moC1 K- =621 55JW=W； +Wg k 1 相氏 95JQ=Q.+Q=26】2,SJW= HA +&A =623, 55J+ = 103* 25J.比較兩種結(jié)果和值相同,而Q和W值不同，說明Q和W不是狀態(tài)函數(shù)，它門的數(shù)值與所經(jīng) 過的途徑和過程有關(guān).而 必 和3H*是狀態(tài)函數(shù),無論經(jīng)過何種途徑，只要最終狀態(tài)相同，9/和月的數(shù) 值必相等.11.273 K.壓力為5乂】0"、時(shí)X：(8的體積為2.0 dm，在外壓為100壓力下等溫膨脹.直到N：S)的壓力也等于100 kPa為止,求過程中的卬,MA3H和。敘定氣體是理想氣體.解:該過

17、程為恒定外辰等溫膨脹W =一角(* 一yj理想氣體狀態(tài)方程廣="朋0=lOOMiakP喂不里；篇了° 力一兇廠司=-8O0JQ=-W = 8(X)J,12.6 02 kg乙葬在其沸點(diǎn)時(shí)蒸發(fā)為氣體已知蒸發(fā)熱為858 kJ匕、摹氣的比容為6 607 m;，3 ；試求過程的 WiH.W和Q(計(jì)算時(shí)略去液體的體積).GHsOHd)!,T ICaH.OHtg)圖 2-10此蒸發(fā)過程為等溫等壓可逆過程W=一四(匕一%)=一向匕。忽梏液體的體積1= -100X ICPaXQ. 02kgXOt 607 ma - kg-|=-12HJJJ=Q-FW=17.16X103 + (-1314j)=

18、 15946113 , 373 K、壓力為100 0時(shí)，L 0 g HO(D經(jīng)下列不同的過程變?yōu)?73 K JOO kPa的H，O(e),請(qǐng)分別 求出各個(gè)過程的和Q值.(D在373 KJOO kP&壓力下變成同盟、同壓的汽；(2)先在373 K外壓為50 kPa下變?yōu)槠?然后加壓成373 KJOO kP»的汽*(3)把這個(gè)H?O(|)突然放進(jìn)恒溫373 K的真空箱中,控制容積使終態(tài)壓力為1州kPa的汽.已知水的 汽化焦為225。kJ解ND水在同溫同壓的條件下蒸發(fā)iH=Qp = 1X IO-5 kfiX2259kJ kg 1 =2, 26RJ爾一一戶匕(忽略液體體積):一成丁一

19、百記錯(cuò)：3M J '' K- X373K=-72JiL/4Q+W = 2. 26X 103J+(-72J)=2088J.373K,H 式 XD 工兇 373KtH;(Xg)工衛(wèi) 373K.H?CKG50kPa f SOkPsI _*lOOkPa圖2一”O(jiān) iHi=Q，t =lX10JX2259kJ * 虬一2. %kjWi = -pq = rtRT= _172JAUiQ+W.-208fiJ、丁 ALJj =0 r iHj =0,hRT In K2 - nRT In 色的A-1 幽瑪X8 34 卜 nx>L * K- X373 KXln 蓋= 119J<Qk_W

20、77;=T19J卬=%+Wl-53JQ=Qi+Q=214IJ四士9A+M/*=2088JAH=Mh +的=2.26 X 0aJ.第)在真空箱中.打=0故印=0由為狀態(tài)函數(shù),即只要最終狀態(tài)相同，則數(shù)值相等X101 JQ- 2088J.14 1 l單原子理想氣體.始態(tài)為200 kP母,11.2品？，經(jīng)*丁=常數(shù)的可逆過程.即過程中戶丁=常數(shù)兀 壓繼到終態(tài)為400 kP3已知?dú)怏w的等R.試求jS口）終態(tài)的體積和溫度：和用<3）所做的功.解“1）根據(jù)戶T=常數(shù)，則內(nèi)工由羽4T 小結(jié) 200kp3 丁產(chǎn)皿=Ai plZOOXloPaXlL ZX10",mJJ mcpi4OOkPa1- =

21、 134, 7K，依7 _ 1巾口1人& J * KI' X134. 7K40OX 10JPa=2r 8X10-3m單原子理想氣體 % = 和£3=普總=1 molX -y X8. 314J mol-1，K 1 X(134, 7-2g4)K = 767* R4J才匚即仃="Q.(TS T)= ln»lX-|-XSl 314 J - mol 1 - K-lX(13< 7-269.4>K=-2799,肛由京工題式神出g警W 一:劃I A誓打-2械心f，=2X1 mo!乂民 314 J * mor1 - K1 X (134.7269. 4)K

22、=223 79j.15.設(shè)有壓力為100 kPa、溫度為293 K的理想氣體工。山/.在等壓下加熱.直到最后的溫度為353 K 為止.計(jì)算過程中卬山石村和。已知該氣體的等壓摩爾熱容為1Gm =（界，居+ 326X10-3T/K）J K- 1 * moL *解：該過程為等壓升溫過程SH=Q= j； n C"0 dT電 28+3, 26 X 10-3nj - K_1 * mol-1iH =nF27, 28(Tt-W +4 X X 26X10-3(7?-71)=0,1 費(fèi)X27. 2SX (353- 293) + 3 X3. 26X10-J X<353/一293a)-=209.1J

23、£一囪二不一 iMXlORXlOTm3 _123mdRTl 8. 314 J nwL KT X293K,理想氣體等壓過程卷=導(dǎo)J-1V2n 宇= 3X107XT353K=X 6X lO-m，lV=-/>.(V1-V)-100Xi0iPaX(31 6-3) X 普川加'=-60JW=8Wh209, 1J-6OJ=149.1J.16%在1200 KJOO kPa壓力下，有1 31GCGG)完全分解為QCXG和CQ (g).吸熱l«0 kJ.計(jì)其過程的W, M/, AH和Q.設(shè)氣體為理想氣體.解©COj一CMXsQ+CCMg）由化學(xué)方程式可知Imol QC

24、QG）分解可生成Imol計(jì)算過程中忽略&CQN4 ,CaO（靖的體枳，卯=一人匕 H 點(diǎn)丁 =一】皿1乂& 314 J mo】T , K'1 X12OOK=-9976. BJQ=1«0X1OsJ=aHj£r-Q4l¥=lSOX10,I+<-9978）J = 170X10akJ.17,證明，（第Gr（韻井證明對(duì)于理想氣體有（招）尸,（籌）二。.證明式1）已知H型>口+6/UH-pV（豹廣牌翌），理想氣體cP僅是溫度函數(shù)G，=（招）同時(shí),（睇）,=*（第,故（等）,=&-戶（黔口牌）用+（碧）嚴(yán)w=o T等溫能版或等溫壓爆,

25、WHQ所以（袈）=0成立.犯=（票）嚴(yán)+（黔嚴(yán)理想氣體等溫過程X/'O.丁=0,同理*7=04丁=。由可知dVRQ所以（黔尸0成立.由于F黑）產(chǎn)（初j閾飄卜盤屏）卜。.出證明1牌）G（第）GF一修憂版廠證明MDU=U（p,V）3（飄出韻產(chǎn)dH=dt/+即 + 竄d*=（給（豺）嚴(yán)+阿+#加等壓過程dH=（翁）/廿十郎兩邊同除啜dT （霽）, = （黔,（豹產(chǎn)（豹.“相同的屏）嚴(yán)因?yàn)椤敖瑁?所以G=（券）.停心小以曙L(fēng)-帚,成立.h=h丁,句啟=借）嚴(yán)+（需）沖同上題，可知dH=W+曲+%12=山+竄曲（等體枳過程）聯(lián)立等式，兩邊同除以dT借尸露M豹二第產(chǎn)（題又由于3=（需），乙=（券%

26、代人上式，整理后將G-G一 （票）（翳）一機(jī)證明完畢.19一在標(biāo)準(zhǔn)壓力下把一個(gè)極小的冰塊投入0.1kfi.268 K的水中，結(jié)果使系晚的溫度變?yōu)?73 K,并有 一定數(shù)后的水凝結(jié)成冰.由于過程進(jìn)行得很快,可以看作是絕熱也已知冰的溶解熱為333, 5 kJ kgf .在 268273 K之間水的比熱為4,21U - K 1 - kg-（D寫出系統(tǒng)物態(tài)的變化.并求出3Hl（2）求析出冰的質(zhì)量.解；】>在/>的條件下,此過程為綸熱等壓過程故3H=Q#=0.外設(shè)析出冰為業(yè)隊(duì)那么赤為0 1一1）如,如圖2-12.圖 2-12-AHi +3*2+3Hj同種物質(zhì)同溫同壓下變化4年=0*故3H F

27、IAHi +aHj =00. lkgX4T21kJ K-1 * kg r,X<273-268）K+（-333. 5kJ - kgJ）Xkg=-0h=6. 31kgb1 mol2"h在298 K和100 kPa壓力下,經(jīng)可逆篦熱過程壓縮到5 dm'.試計(jì)輯（設(shè)氣體為理想氣 體£門）NMg）的最后溫度*（2）N八G的最后壓力*（3）需做務(wù)少功.解:EW M為雙原子分子r=1ml氣體為理想氣體“符合理想氣體狀態(tài)方慳=C. O244Hm5郎丁. _33 J J 不加甘 K彳丁一JOOXIO1理想氣體絕熱M逆過程中的過程方程式；丁1、=常數(shù)298Kx(0. 02E8尸，

28、n fo. 005yMT： = 562. 5K(2)同理.白糙r=m%，loox 'X (0. 02448)''=出 X (0, oom產(chǎn)'pr = 924XlO3kFa.(3)理想氣體絕熱可逆過程中的功：川一魚匕二21與*弓= wCv(T?- D = ilXy X8. 314 J，muL K-1 X<5(52, 5T98K =5(97J, 打理想氣體勢(shì)可逆多方過程膨相.過程方程式為.式中 C 均為常數(shù).OL M)若n=2J同司氣體從5膨脹大到匕.溫度由二573 K到一仃3 K,求過程的功W 如果氣體的Rm = £0.力Kt * moL 求過程的

29、Q,&：和3H.解:過程方程式"e = C,m=2尸患w_卜 加了=_ ； £村=仁得一馬=般_=,匕閉匕=成小_市丁一械(?。? TjJ-lmolXfi. 3H J moL * K-t(473-573)K = -3L(幻dLh-' j»CKnidTwCvFm(T2-T)=lmolX20.9J K-1 ' mol-1 (473-573>K-2090JCam=Cig + RH(20, g+&314)J * molT * K-1 29+ 21J * mol 1 * KriH= j" n CPhmdT= nCp,m(T：-

30、 Ti )J 7i-lmolX29. 21 J moL K-1 X (173-573)K = 一2921JMJ二Q+W(熱力學(xué)第一定律)Q=W-W= - 2O9OJ -< - 831. ©)1258. 6J.22.在2兆K時(shí),有一-定量的單原干理想氣體(Gg=L5R),從蠟態(tài)狗00 kl1及2口 dnf妤F列不同過 程，膨脹到終態(tài)壓力為100 kPa求各過程的 WQH,Q及帆門等溫可逆膨脹：2絕熱可逆膨脹，(3)以占=L 3的多方過程可逆膨脹.試在。K圖上畫出三種膨脹功的示意圖.并比較三種功的大小.解:單原子理想氣體,=全011月 片出二告2 期 K.ZOOOkPa巾 X 10

31、FlOOkPa圖 2-13曲 乩足土曲凹-2000X10JPaX20X10",niJ _1C1. 理想氣體狀方程時(shí)一一& 314 J , moL , Ki X29gK-應(yīng)乜口】)等溫可逆膨脹U=0.AH=0W=_nRTln。 vi=-riRT In/(理想氣體狀態(tài)方程由 = /h%)一電 MmolX8, 314 J moL kX298K In- 119. 79kJimjKj s0=Q+W=0119, 79kJ.(2)絕熱可逆膨脹Q=0理想氣體絕然可逆過程方程式向叮二0一丁p產(chǎn)一號(hào)丁丹二4"一小T3(2000)7 (29S>i =(100) i TtiTE9.9

32、1K理氣維熱過程中W -nCv,m(T?-T)T&M mdX，XaL3M J mol'1 - K-l(89.91298)K-'4L 88X101JW=Q+W=W=-4L 88X1CVJ&=打 Cp,<£ - r )=16. U molxT X& 314 J mol 1 K1 X (S9, 9!- 298)K=£9, S1X1OJJ.(3)多方可逆過程與絕熱可逆過程方程式相假故廿FS-tj(2000) 一3 * (298)L，=( ioo)-a K k 3=149. 27Kp/k pai(149. 27-298)K02 0.3 0

33、.4 0.5 V/m1B2'J4卯=碧(丁工一筋)1,3-1 66, 53kl16t 14molX8.314 J moiILr=rtCy+mfT?-T1)=16. MmoIX仔 X8.314 J mo? 1 -K*1 X(149. 27-298) K-29, 94kJAH=flC.CTa'-T|) = 16.14molX-y XS. 314 J * molK-1 X (149, 27-29849. 89kJAU=Q+W(熱力學(xué)第一定律)Q=iU-W=-29. 94kJ-<-66. 53kJ) = J6t 59kL(4)等溫可逆膨脹 必修三飽/求出 = 0.4療絕熱可逆膨米

34、 四*±=內(nèi)廿尺求出/多方過程可逆膨脹 熱-J5匕3求出匕=o.2通過愿口）仆）的計(jì)算，可知可”的利卯如圖2一14.23. gl單原子理想氣體從始態(tài)298 K.2O0 kPa.經(jīng)下列途徑使體積加倍,試計(jì)竦得種途徑的終態(tài)壓 力及各過程的Q,W及&/的值，畫出。一V示意圖,井把收；和W的值按大小次序排列.（11等溫可逆膨脹，（21絕髓可逆膨脹？S）沿著；/Pa-LOX104VQl/（dmJ , mo|T1+8的途趨可逆變化.解:mcl單原子理想氣體4曲=悖KG.=母上產(chǎn)狂=告（1）等溫可逆膨脹“0W=西丁 1口皆=lmoX&314 J，mol-1 * K1 X298K X

35、 In - 1717. 32JViVQ=W=WIL 32J.（2）絕熱M逆膨脹Q=0向Vi' =*故小=向 Jh-63. OOXltTPa= 187. 7KJJ=W=廣 nG.mdT=nCY,Nt(T1-Tl)J T1= 11X-1-X8.314 J - mol-1 - K-1 (187. 7-2985K=- 1375, 551 th%工=11 39X107/咻Ii_lmolX8,314 J * moL *七以m% 200X10sFaVZ=2V=24. 78X10-Jtn3p/Pa=1.0XW*Vr.(dm:l 由11)+ 白代人數(shù)值，求解&值2第><1"

36、=1.0><10'><12.39+56=761003£39OQPbX24, 78X10Imoix r314 J - mol-1 - K*1飽 n】X10* XVt + b=lX10*X2k 78+76100= 323算(XPQ一 965. 4KW = - J： pdV=-P (L0X10*Vw+d)(iV力y X 1, OX 10 X (Vj -V1) +761OOX (V2-Vx > = -3245. 56JXJ = n CvhJB (Ti Ti)=1 molX4xa 314 J - mol-1 < K-1 X<965, 4-298

37、)K=8331 i5JQ=&；- W=1L 57X1”(4)比較可得%隨T變大而變大內(nèi)>科>也熱力學(xué)能變化如圖2 16,-%.某一德機(jī)的低溫?zé)嵩礊?13 K.若高溫?zé)嵩捶謩e為*P”(1)373 Kf在大氣壓力下水的沸點(diǎn)Jj3£2)538 K(是壓力為5. OX IT Pa下水的沸點(diǎn)上|試分別計(jì)算熱機(jī)的理論轉(zhuǎn)換系數(shù).4解熱機(jī)效率V二與子=幽梟管區(qū)=16.08%,(幻熱機(jī)效率 廣與Z =組駕混Ji, gz%. _ 1 hO15G gyX.某電冰箱內(nèi)的溫度為£73 K，室溫為298 K.今欲使1 3 Z73 K的水變成冰.問最少需做多少功？已知看3 K時(shí)冰的融

38、化熬為招H kJ圖2一曲解:冷凍系散戶號(hào)=耳，w-2ilLQ?LK3KX335kj kK xite=30. SflkJ系統(tǒng)和環(huán)境中得到30.68kJ的功.加.有如F反應(yīng),設(shè)都在2卵K和大氣壓力F進(jìn)行，請(qǐng)比較各個(gè)反應(yīng)的W與4H的大小，并說明這差 別主要是什么因素造成的.聾QN就精)完全燃燒C岫禁完全氧化為瞿二甲酸G H<CCO(M ><s)行)乙酣的完全燃燒(4)PbS(G完全敘化為 PbCKG和 SCXg).解:反應(yīng)條件為29S KJOOXlOa壓力下進(jìn)行&兒X T) = dU"T>+An/?T(DCiiH!jOL>+l2OE(g)12COi(g

39、) + llHiCKl)5H12-12-0 AnVQAH<AU,(3)盤氏0乜+割(鎮(zhèn)磐211%(6+3乩。in<G3HV 皿C42Pbs+3(>j -ZPbO+ZSQrin<0 SH<J差別的主要因素在于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量差4 =陛且后一心由的當(dāng)X20時(shí).3厲<必當(dāng) &0>。時(shí),HA&A220, 500 g正庾烷放在彈形蒸量計(jì)中，燃燒后溫度升宓2, % &若熱量計(jì)本身及其附件的熱容量為&177 kJ KT 計(jì)算298 K時(shí)正庚烷的摩爾燃燒結(jié)(用熱計(jì)的平均溫度為298 K 極煙解：GT% + 11QS)-7c1MQ

40、+8H±CK1)止庚烷燃燒放熱反應(yīng) N/=Q = & I77RJ - K 1 X298 K= 24. 0ikja j； =- 2( (0- E. * moL100. 2X1 kg . mo '1正庚烷摩爾燃燒結(jié)aHJGHB8K,獷)= dU+&iKT=-4S17. 6kJ - mol +(711)X8, 314 kJ mol 1 K '' X 10 X298K= #27. 5kJ，mL.曲.根據(jù)下列反應(yīng)在相& 15 K時(shí)的培變值.計(jì)算的標(biāo)施摩爾生成埼A H*(igCLsT298. 15aAtfCKsH HeCKDd化”的&IS

41、K) 321.9kJ mol-J；2Ag+4小A群(Ms)aH，"29X,15 K)- 30.57kJ* 皿1 t(aAHMm + lcMG-HCkG415 K) 92 31kJ* moL ;式KD&H，*(29&15K1一 端 kJ gL.解! Ag( 5)+yClj (g)-ArCKs)經(jīng) +XT一*得這個(gè)計(jì)算過程方可得到 £t£f-wArHifAgCLsSa. 1510=(3HW98. 15K)+4%(298. 15KH AJWj 1 X&憶=F4 X (-324. 9)+4 XCM 57) +(-92* 31)(-285. 84)k

42、J moF1= -12L 13kJ * mor 為.在298J5 K及100 kl，壓力時(shí)，設(shè)環(huán)丙烷、石墨及氧氣的燃燒焙、F29B.13 K)分別為一2092 kJ mol，、-393. & kJ mo及一285. 84 kJ - TnoTL若已知丙烯CgH/g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成蠟為&至 (298,15 K>=20, 50 kJ * moT1試求.環(huán)丙烷的標(biāo)摩爾生成培0丹，29& 15 K)(力環(huán)丙烷異構(gòu)化變?yōu)楸诺哪柗磻?yīng)培變值iHX(2M 15 K).解:Cl)3C(s)4-3Hs Cg)-Q Hfi(g>上出(&乩，29& 15K) yH

43、=&m(GHJ»dKT&H*C729& 15K) -3&"Hr，29& 】5K)=-；-2092-3X(-391 8)-3X(-285. 84)kl - moLfOW - mo*.C2C,Hr GCH=C1 %=&HMGCH=CH_29& 15K)-&H"GHm298. 15K)= 20. 50kJ , moP1 S3. 08kJ mol-1 = -32. 58kJ * mol-1.3M根據(jù)以下數(shù)據(jù).計(jì)算乙酸乙茂的標(biāo)潴摩爾生成玷&HUCHmCt)OGH；,l29&13 K)CH.C(K

44、)H(l)+q KOH uCHaCOOCr 乩(l)+ H式)&HU28& 15 K) = -9k20kJ - mo-1乙酸和乙醇的排派摩爾燃燒烯明也13 K)分別為；一874.5t kJ * moL和一 1366 kJ moL , CO/G，H式Ml)的梅準(zhǔn)摩爾生成焙分別為：一第& 51 W -皿和一285. S3 kHmcL.解：先求出CH*C()OH("和G Hs OH的標(biāo)樓摩爾生成培.CH3COOH+2Ot。次口一鼻凡力 dHCHKOOH)=- X 即4'均 H=一2乂(-393. 5D+2XC-285.居)一(一&7配 54"

45、;kJ mol'1 = 464.14kJ mor1GHOH+3Q -2COr +3Hqu= -2X(-3S3,51)+3X(-285,83>"(*13$6>kJ mol l = 27«,51kJ * mol 1 CHjCOOHCb+GHLOIKD»CHaCOOGHstD + HOtbiHU. =& HifCHa COOC2 H5) + A 瓶(H* O)j & H式 CH、CXX)H) - d F' (G H： om 代人數(shù)據(jù)求解HVCHaCOCJCt HQ = -9.2O+4E4. 14+ 278. 51- (- 28

46、5, S3) = 1039. ZilkJ * moTl3L請(qǐng)計(jì)算298 K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，如下反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾婚變?nèi)?(29415 Kl這個(gè)數(shù)值的J/4稱為 C-H鍵的"鍵博氣平均值).已知:石墨升華為碳原子的培變估計(jì)為：,加工711.1 kJ * moLH“g)-2H(g)的拆準(zhǔn)解網(wǎng)給為4JL 7 kJ * moP1CHJ制的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成增為&HJU298J5 K)h 7478 kJ mp 解:C(g)+4H(G-CH<(g)4H>298. 1510= X H反應(yīng)物)一?式生成物) k卜LC(石墨>-C(原子)IkJ mol-1®Hj<g)2H

47、&HLl43L 7kJ moL0C+ 2H豆CK(g) AtHt.3 = -74.78kJ - mop1& H,1298門5K)"4班一&HXa-2X 5班事=-74. 78kJ niol-1 71L IkJ moi- -2X43L 7kJ * mol 1 = - 1649. SSkJ * nioJ 1 根據(jù)題目中健培的定義，可知-j-X(-16+9t 2g)kJ gLN-4i2. 32kJ moT；3工反應(yīng)修(如H式NIL在29E K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下的摩爾反應(yīng)培變?yōu)?amp;F隱(298 K)= itr2455, S4 kJ , mo試計(jì)算該反應(yīng)在8KK時(shí)進(jìn)行的摩爾反應(yīng)增變.已知 鼻。在373 K和標(biāo)準(zhǔn)壓力卜的 摩爾蒸發(fā)熔為冬2抽(373 K)=4O,65 kJ mor1GMHjGm 弭 07 J * K'1 moL+(& 36K1QTJ K-3 moL