1理想气体等温可逆膨胀

1、第一章 习题1. 理想气体等温可逆膨胀，体积从 V,胀大到1CV,，对外作了 41.85kJ的功，体系 的起始压力为 202.65kPa。(1) 求Vi。(2) 若气体的量为2mol，试求体系的温度。2. 在p°及423K时，将imol NH3等温压缩到体积等于10dm3,求最少需作功多少？(1) 假定时理想气体。(2) 假定服从于范德华方程式。已知范氏常数：6-2-53-1a = 0.417Pa?m ?mol ,b = 3.71 X10 m ?mol3. 10mol的气体(设为理想气体)，压力为1013.25kPa温度为300Kk,分别求出 等温时下列过程的功：(1) 在空气中(压

2、力为p0)体积胀大1dm3。(2) 在空气中膨胀到气体的压力也是 p0。(3) 等温可逆膨胀至气体的压力为 p0。4. 在373.2K和 p0压力下，使1mol出0(1)汽化。已知水在汽化时吸热40.69 kJ mol-1，求：(DWr， AvapU m， AzapH00。5. 已知在373K和 p0时，1kg液态水的体积为1.043dm3,1kg水汽的体积为1667dm3,水的等压蒸发热为40.63kJ -mol-1。当1mol液态水，在373K和外压为p0 时完全蒸发成水蒸气时，试求：(1) 蒸发过程中体系对环境所作的功。(2) 假定液态水的体积略而不计，试求蒸发过程中的功，并计算所得结果

3、 的百分误差。(3) 假定把蒸气看作理想气体，且略去液态水的体积，求体系所作的功。(4) 求(1)中变化的AVapHm和AapUm。(5) 解释何故蒸发热大于体系所作的功？6. 1mol单原子理想气体，经环程 A B、C三步，从态1经态2、态3又回到态1，假设均为可逆过程。3已知该气体的CV,m = R。试计算各个状态的压力p并填充下表。44.8B273546T / K步骤过程的名称Q WAJABCW。(2)如 CV,m = 20.9J?K-1 ?mol-1，求 Q、AU 和出。10. 以1mol理想气体(N2)为介质形成下列循环：A f B,等温可逆过程；B - C,等容过程；C f A,绝

4、热可逆过程。已知Ta=1000K、VA =1dm3、VB =20dm3.(1) 画出此循环p-V图。(2) 求A、B、C各状态下的T、p、V。(3) 求各种变化的AJ、AH、Q、W。11. 一个热力学封闭体系，如图所示。设活塞在水平方向没有摩擦且绝热，活塞两边室内含有理想气体各为 20dm3，温度为298.2K，压力为p°,逐步加热气缸左边气体直到右边的压力为2X p°，已知CV,m =20.92J?K-1 ?mol-1，气体为双 原子理想气体，试计算：(a气缸右边的压缩气体做了多少功？(b) 压缩后右边终态温度为多少？(c) 膨胀气体贡献了多少热量？12. 1mol单原子

5、理想气体，始态为2 X101.325kPa11.2dm3，经pT =常数的可3逆过程(即过程pT =常数)压缩到终态为4 X101.325kPa，已知G/,m=?R。求：(1) 终态的体积和温度。(2) AU 和 AH。(3) 所作的功。13. 证明：(?¥)p=Cp- p(第p，并证明对于理想气体有(铢)丁 =0,(予)丁 = 0.14. 证明：(?V)p =Cp(?T)p- p(Cp-Cv) = - (?T)v(?H)T - V15. 1mol氢在298.2K和压力为p°下经可逆绝热过程压缩到 5dmH2(g) +02(g) = H20(I)18. 0.500g正庚烷放

6、在弹形量热计中，燃烧后温度升高2.94K。若量热计本身及其附件的热容量为8.177kJ?K-1，计算298K时正庚烷的燃烧焓（量热计的平均 温度为298K）。19. 在298.15K及pe压力时，设环丙烷、石墨及氢的燃烧焓（AcH*）分别为2092、 393.8 及285.84kJ ?moI-1。若已知丙烯(气)的 A fH* = 20.5kJ ?moI-1，试求： （1）环丙烷的AfH； （2）环丙烷异构化变为丙稀的 ArHm。20. 已知在298K及标准压力卩°下，石墨升华为碳原子的升华热估计为,计算：（1）氢气的最后温度。（2）氢气的最后压力。（3）需作功多少焦耳。16. 在2

7、98K时，有一定量的单原子理想气体（CvrR），从始态20X101.325kPa及20dm3经下列不同过程膨胀到终态压力为 101.325kPa求AU, AH,Q 及W。（1）等温可逆膨胀。（2）绝热可逆膨胀。皿（门=-324.9kJ?moI-1(1)aK（t）=-30.57kJ?moI-1-92.31kJ?moI-1eArHm(T) =-285.84kJ?moI-117. 根据下列反应的反应热，求298.15K时AgCI的生成热AfHm（AgCI,T）。Ag2O(s) + 2HCI(g) = 2AgCI(s) + H 20(1)12Ag(s) + -02(g) = Ag20(s)21 1尹2

8、© +Cl2(g) = HCI(g)-6 -1711.1kJ?mo1,H2 =2H (气)的离解热为 431.7kJ?mo1。CH4的生成焓为-74.78kJ?mol-1。根据上述数据计算C(g)+4H(g)=CH4(g)的ArHm。这个数值的称4为C-H键的“键焓”(平均值)。121. 反应 H2(g) +- 02(g)=出0(1)，在 298K时，反应热为-285.84kJ?mol-1。试计算反应在800K时的热效应AHm(800K)。已知：H2O(l)在373K、p°时的蒸发热为40.65kJ?mol-1CP,m(H2)=29.07J 水-1?mol-1 - (8.3

9、6 X10-4J水-2 ?mol-1 )T-1-1-4-2-1CP,m(O2)=36.16J?K ?mol + (8.45 X10 J?K ?mol )T-1-1Cp,mH 2O(l)=75.26J ?K ?molCp,mH 2O(g)=30.00J ?K-1 ?mol-1 +(10.7 X10-3J?K-2 ?mol-1)T-7 -17.设有压力为p°、温度为293K的理想气体3dm3，在等压下加热，知道最后的 温度为353K为止。计算过程中的 W、AU、AH和Q。已知该气体的等压热容为 Cp,m =(27.28 +3.26X10-3T/ K)J?K-1 ?mol-1。8.在标准压力p °下，把一个极微小得冰块投入 0.1kg、268K (即5C)的水中(过冷)，结果使体系的温度变为273K，并有一定数量的水凝结成冰。由于过 程进行得很快，可以看作是绝热得。已知冰的溶解热为333.5kJ kg-1，在268273K之间水的比