熱力學第一定律練習題及答案

//11//11第二章熱力學第一定律練習題及答案】* f^T.fef,=25C\p\mm秣林恫戀膨狀至左念?尸弋1*態(tài)低ttJ；=2I；.分別計幫咒體競脹時反定外壓拭壞）“.仏殳進廳可逆陋衽時系統(tǒng)所件的功*芹在p亠徑上蛉出兩伸不匠透込的功所對應的面槎再解！理想氣體5moi心-25rpt-10LS25kPa建想氣體5mol IFPl片⑴.反抗恒定外壓飆環(huán)）-0”夠賂”nRTj=—=U円沁⑸ 22咖(101325 p'JJ；=-p(^X^-^)=(-05W132512232)=6J97kJ⑴.可逆膳脹：II-=?/?rin^= 58314^29S451n2fjJ-K.59A-J* K[ f[/2*1mol理嶽氣體由2O2.66LPa,10dm311溫升溫，使壓力升到2Q26.5kPa＜再11壓縮至伎枳為1dm\茨整個過樓的忙?Q.\C'■.MImol,理想氣體円二20165kPa円二20165kPam曲 無環(huán)化一2025內P； 呼.r 1y.-20%弘氏*「ldm1JJ；二0W.=-^Ar)=1-2026,5(1-10)1(Wadmr)=[-2026.5(-9)l(kPadm)IK.24kJ'r=n\+fr,=1X.24M?

故色Z7-0..V/-0g=-ff=^18^kJ3.已知100C10口25kPi的恒溟恒壓TImol水轉變?yōu)樗?0.64kJ.試求1mol水El吆態(tài)l00X?.101325kPa軻變?yōu)橥瑯訙囟?壓力h4O..53kPa的歐汽比態(tài)時的VJ及V/°說水癌代可視為鋰想氣応.槪倍術羽體聯用對R譯物隔的壘的水魚耳而言子忽遐?幣?=ImolH,(Xi)101325kPa100CJ；H7H,(Xi)101325kPa100CJ；H7Qg)101325kPaIOOCJ\(2)HAHg)40.53kPar?ocJ二27CP?二J二27CP?二皿附，宀匹卩A（擰；卩用）W,=2.=40.64k!M、=O,+M；f-阿(血一K)■込一必匕*(406-klX8314X37315x【滬)kJ書754RJ旳=0?At/,=0A［；=.V/,+\（7; 37.54kJ屯】mol理想氣體于27*C,lOI325kP^狀態(tài)下受某恒定外壓恒溫壓縮到平St再曰潼狀態(tài)下恒容升溫至9TC?則壓力升SilO13.2SkPa?求整個過程的Q、山/及AW?已知該氣協的匚5恒定為20.92rm>LK\解：n=Imol 體￡-27C州一10L325kPa/ |（1 ^0|）1轉、—34"叫1〒贏戶加⑴//11ffff' =-50.66X100-10)J=-4559J闿=0甲二瞅-Wj二1T74UJMJ=nCr(t1一片)=[lx20.92(97-27)]J=1464J二陝：仏一八)二丹(C「+RXG-r,)=1X(8314+20.92)x(97-27)=2046JQ= (1464-1774O)J=-16276J5.已知789討乙薛的發(fā)烤対39.47kJ*mol-1.平衡壓力為10122510%皿術蒸耳體積為27.93dm3?moC若將20g7B*C.101325kPa的液體乙I?注入一真空容黠中+蒸發(fā)成英氣后使呑器中仍達^78'0&LH325kPa.求過建A/f、，比S碑20g：CJLOH(0 C；1l5OH(g)mi.325kPa 10l325kPa78*0 78*C▲恒溫'恒巫②向真空莖徴?W=0MI=QAW狀企固款.根抵②過程計算：A/7=r?AH=[2°39.47UJ)=lT16kJTOC\o"1-5"\h\z密* 146 /口=Q：十性=.W-仁佗—片)辛A/f-打卜片( 刑、=17160-10132$一27.937(J)I 46 J=(17160-1230XJ尸159301-159kJQ=AU=15930J=15.9kJ6.IOOX；.5O,663kPa的木蒸氣100dm"等溫珥逆迪納至Ri325kPa?井在UH?325kPa下繼境壓縮至lOdm^j止。⑴試計算此過用的0、\V.MI..W.己短?1川訂弘P九術的疥投熱丄06X1O4J?moK1B(2｝若便終態(tài)帕怛溫100C.反抗50.6fi3kPa外壓.便其恢復龜始態(tài)?求此過程中的Q、冊、d、AH,⑶若使終憲物系饉溫1009向翼空蒸發(fā)?苗使其恢覚至辻態(tài)，求Q皿小,1OOUC等溫可逆壓霉50.663kPa1OOUC等溫可逆壓霉50.663kPaau,代山100dmA(?>ioox 可逆相變.10L325kPa匕血）100X*101.325kPalOdn?“(寫)(0AL\=0?；Wl=0Q=—眄二(p^r:^rin^--nffrin^--pJ1n戶J;，: X Pi Pi5。如KXJIn體—訕50dm<lm第一步八?不變.對理想氣體；p2l\=p#；50dm<lmRTRT，50'6610°-101325Wmol=1306mol8.3U373J5100566弓101325第一步是41空過理?冷凝成水的物質的量為:V/2=-1306x4,06xlO4J=-5302xlO'JQ嚴MJ=-5302x1()'JB；=-p2\r=-I101.325x(10-50)|J=[40x101.325卩=4052JAU.=Q+ =(-53020+4052p=-48968J所沒得：AU=Al/,+XU2=Y8968JVY=.V7l+..W;=-53020J0二Q+0二(3$l卜53020)J二56531Jfr=(S5H+4OS2)J=7563J(2)此過程的始態(tài)與終態(tài)正好是(1)問中的始態(tài)與終態(tài)的傾倒.所以:\U=(口一匕)二一C一C\)=48968JW=(仏一"：J=-(H.-//J=5*11(1)建熱可逆進行*(?二3.5/?2.5R[50.663戶(1)建熱可逆進行*(?二3.5/?2.5R[50.663戶J0L325；x298J5K=244.59KQ-AZ:W-(4S96K+4559>J-53527J(3)此過程的始蘇終態(tài)與Q)問相底AU=4S96XJ血=53020Jfr=-p5kAfr=0Jy= =48%XJ7.64gO：tr.W1.32>kr?，T59盯.絶熱影膿全$06632^計買Q、IV.\U.V/己如：忍帀子分子片⑴去此過莊叵逵地進⑺(2)若此過程是反抗恒定的5O.663kPa外壓的絕熱厳脹.64SfOa；10L325kPa25BCAf；=nC.XT；-7；)=x\8.314x(244.59-298.15)J=-2226Jff=At/=-2226JAA/-AZj :nRAT=[-2226+2x8.314x(244.59~29?J5)]J二-3117JC2)維熱不可逆跚般：(?=0nRJ、-人)-炸化片)二-尸并"賦~-—■2 WPu2 I兀Pi)孰-298.15K)=-0.5彳魯-29：1毎)=255.56KA(/=/j(\(r-7；)=lxjx8314x(255.56-29815).1=-f770JW=At；=-l770JHi-iC+占(0n-^U卡nRM-[^1770+2x8314x(255,56-29&15)]J=-2479J此題結論：絕班習逆過程與絕站不可逆過程從同一始態(tài)出發(fā)不能亠歩到達同一埒點.乩2(M*mc]鄰二田暈ift體在W1S25kPaT由29X15K加熱蒸發(fā)為4433SK鄰二甲犖藍氣.求過褲的.乂/?AZf、ll\Qt已如：鄰二甲苯的正常沸點為1444*C-該溫度下鄰二甲苯的Av^/fn=36.6kJ^mor\C. .Cfn:(^)=0,160U*K1mo!1,解；A,/Z=uC小(儀?」-7；)=4.83x1(PkJ\rH二 m=732xHPkJ7；)=0,82x10'kJ/11//11//11.V/=At/?十ZfH=12*97x103kJQrW=I2.97x103kJ9.]n?l楚理想氣偉(「5=ZO-OJuiM)!1*K]】由始態(tài)絶砥*2iOkP?井別涇下列恒溫過程空化到冬態(tài)壓力為HNikP^求At/■ V/.JP和O?可i￡WJK；恒外壓膨脹，外壓等于終杰壓力：(3＞向真空膨脹.解七門》對理想氣體恒溫過程有專加7=0.Atf-0班糧氣體恒溫可逆膨脛；W=-航W=-航TInP'=Pi~l>8.3Hx3OOln""100丿J=-1729J0=-j廠=1729Jfr=-p(環(huán)猶一t\)〔2fr=-p(環(huán)猶一t\)〔2、同U)ALr=0,-1xX.314x30()l-NAJO=~\V=1247J(茄同(1).<2AC/=O*=0m-P(壞)"：」；)=OJQ- =0JtO.在恒壓F將hwh09的冰加熱.便Z變衣"MTC的水盞氣“已師；冰的E屮’(OC)二反02Umol1, (lOO^Q*=40.64kJ-mol1祓杰水的C嚴⑴=75.3J?K1tw1?求該過段的丫孑、淨叱*解;設計過程如下:可逆相變*AJ7二嘰比=(26.02)kJ二]2.04U\H=n\^Hn=(2x40.64)kJ=gL25kJ液條恒壓加盤二曲」gX%T2)[275.3(373.15273-15)10JJkJ=15.06kJAH= + +A3?/=(1Z04+15.06+8L28)kJ=1Q838U乂?酗—含3廠)=甜一尸代一氣2AH-MT；-10838-283143711510!)M-102J8KJ服過程足慣壓過暉’祈以Q=V/=10838KJ朋=_p厲一出)=亠朋￡^(-2S3U373,15lO^U=-6.20U1L一個堅固的容壽，X$ft為Ida己內貯炸藥在25V.lO1.325kPaTS炸’容器未炸破.溫度升至1知0匸、壓力升至5y662.5kPa.已知那炸產物與容器的想鹽容為CK=n.68j*k\(1)求爆煉瞬間臉X、Q、ALr?A//■(2)爆炸數日后溫度IS#1]25*0.壓力降到101325kPa,求轉亦過程的片、O.\U.

.V/Df心*cpi=10l3251kPa炸孵何P!=506625kPa■■MHq、=oj.n;=OJ’AUt=OJ6Hl=At/j+A(pr)1=p2v—py-(50662.5XI-101325X］)X10^-50.56kJ(2)爆炸數日后：M；=OJQ2=A￡/a-Q(r,-7：)83.68(25-1500)103kJ=-1234kJjr=ff；+tr;=oj0嗚+0=2=T2*4kJA(7=At/,+At/2=反打=-123.4kJ;Vf=AU+A(pF)=^r-p,r=Al/=-123.4kJ12.I0mol@想吒體由25X\l.OMpi膨脹到259*DIMpa*設過程為:(1)自由序脹$⑵對抗恒外壓力O.lMpu(3)定渴可逆膨脹。濃計算一忡勝脹過稈中系統(tǒng)對環(huán)境做的功.［懸解］悴積功的計算企罠：屮=一(化V［導引］由計算結果可知.雖然三個過稈的初東相同.終態(tài)也相同*［導引］由計算結果可知.雖然三個過稈的初東相同.終態(tài)也相同*但不同過鰹中的功不相尊*這是園為爐不是狀態(tài)函救.苴直與過程有關*13*29SK時+將0審廳的N-Ltl0.1MPn定溫可述壓縮列2MP,試計第此過程的功勺如果被巫縮了的氣體在辰抗外壓力為OJMPa下做定溫膨脆再回到原來狀態(tài)*間此過程的功又是夢少？:邃*乍|ri5tig2Sg*moJ'11了9mol崔泯可逆邑縮=w7?rii)Z^-=L79iwl>&i34J?mol"?只7x29XKin2、□切=13.29kJ

pt 0,1MPa若反抗外斤力U.UlPa定褊膨釆nRT^Pi>f1 1 、爐廣一P■化北)等(2)W=-p = kAPi)=-O,lMP!iX1OmolX8314J*moL-K[X29S15KX(]^.lMPaJ/t.OMPa)=-22J0kJ(3)IF=-?/?TIn=nRTbi=-57,05kJK>=-0.1|(TF「