天津大学第五版-刘俊吉-物理化学课后习题答案(全)

精品文档第一章气体的pVT关系物质的体膨胀系数与等温压缩系数V的定义如下：V1V1VT试导出理想气体的、VVTVpTp与压力、温度的关系？TT解：对于理想气体，pV=nRTV1V1(nRT/p)1nR1VTT1VTVTVpVTpp1V1(nRT/p)1nRT1Vp1VpVpV

pVp2TT1-2气柜内有121.6kPa27CHCl）气体300m3，若谢谢阅读23以每小时90kg的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小感谢阅读时？解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为121.63n感谢阅读每小时90kg的流量折合p摩尔数为感谢阅读90103103vh1

M5CHCl23n/v=（14618.623÷1441.153）=10.144小时精品文档放心下载1-30℃、101.325kPa精品文档放心下载在标准状况下的密度。解：4n10132516103pMM0.714kgm3VRT8.314273.15441-425.0000g℃水之后，感谢阅读1欢迎下载。精品文档总质量为125.0000g。若改用充以25℃、13.33kPa的某碳氢化合物精品文档放心下载气体，则总质量为25.0163g。试估算该气体的摩尔质量。精品文档放心下载解：先求容器的容积V125.000025.0002()HOl100.0000cm31100.0000cm3n=m/M=pV/RTM298.15(25.016325.0000)

41-5两个体积均为V的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标精品文档放心下载准状况条件下的空气。若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维感谢阅读持℃，忽略连接管中气体体积，试求该容器内空气的压力。精品文档放心下载解：方法一：在题目所给出的条件下，气体的量不变。并且设玻感谢阅读璃泡的体积不随温度而变化，则始态为nn1,in2,i2pV/(RTii)终态（f）时nnnf2,fpfn2pTTTTVVpfRTTf2,fRpVfTT2,ffTTf2,ff2,ff2,fTTiTVRTTf2,fif2,f2101.325373.15273.15117.00kPa273.15(373.15273.15)1-6℃时氯甲烷（Cl）气体的密度ρ随压力的变化如下。试感谢阅读3作ρ/p—p图，用外推法求氯甲烷的相对分子质量。P/kPa101.32567.55050.66333.77525.331精品文档放心下载ρ/2.30741.52631.14010.757130.56660（·）谢谢阅读-3解：将数据处理如下：2欢迎下载。精品文档101.3250.66P/kPa67.55033.77525.33153精品文档放心下载(ρ/p)/0.02270.02260.022（·dm·kPa）70谢谢阅读感谢阅读0.022420.02237作ρ/p)对p图0.02290.02280.0227p/ρ0.02260.02250.0224ρ/p线性(ρ/p)0.02230.0222020406080100120p当→0时，(ρ/p)=0.02225，则氯甲烷的相对分子质量为谢谢阅读M/pp0RT0.022258.31450.529gmol11-7今有20℃的乙烷-丁烷混合气体，充入一抽真空的200cm3感谢阅读容器中，直至压力达101.325kPa，测得容器中混合气体的质量为精品文档放心下载0.3879g。试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。感谢阅读解：设A为乙烷，B为丁烷。pV101325200106

n0.008315mol

RT8.314293.15MmyyMM46.867g1（）nAABB30.0694yA58.123yB1yy（）AB联立方程（）与（2）求解得yy0.401BBppAByyABp0.401101.325p0.599101.32560.69kPa1-8如图所示一带隔板的容器中，两侧分别有同温同压的氢气与精品文档放心下载3欢迎下载。精品文档氮气，二者均克视为理想气体。N2H23dm31dm3pTpT（谢谢阅读不计，试求两种气体混合后的压力。（）隔板抽去前后，H2及N2的摩尔体积是否相同？（）隔板抽去后，混合气体中H2及N2的分压力之比以及它们的分体积各为若干？）抽隔板前两侧压力均为，温度均为T。pH2得：nH23nH23nN2pN2nN23p（）而抽去隔板后，体积为4dm，温度为，所以压力为4nnnRTRTp(n)NN22V4dm34dm33NN22（）1p。感谢阅读（2）抽隔板前，H2的摩尔体积为Vm,H2/p，N2的摩尔体积Vm,N2p/抽去隔板后V总nHnVHm,H22RTN2pNnVNm,N22nRTNpnRT/pN2nN2)RT/p224欢迎下载。精品文档所以有V/p，/Vpm,Hm,N22可见，隔板抽去前后，H及N的摩尔体积相同。22（）yH2所以有N2nNN22pH2:pN231,y44N2pyHH2231p:p3:144p31p;pypp44NN223VH2y44V3H21VN2yV434N21-9氯乙烯、氯化氢及乙烯构成的混合气体中，各组分的摩尔分精品文档放心下载数分别为0.89、0.09和0.02。于恒定压力101.325kPa条件下，用感谢阅读水吸收掉其中的氯化氢，所得混合气体中增加了分压力为2.670kPa精品文档放心下载的水蒸气。试求洗涤后的混合气体中CHCl及CH2324的分压力。解：洗涤后的总压为101.325kPa，所以有pCHCl23pCH24101.3252.67098.655kPa（1）pCHCl23/pCH24yCHCl23/yCH24nCHCl23/nCH240.89/0.02（）联立式（）与式（2）求解得pCHCl2396.49kPa;pC2H42.168kPa1-10室温下一高压釜内有常压的空气。为进行实验时确保安全，精品文档放心下载4倍于空气感谢阅读感谢阅读感谢阅读气中氧、氮摩尔分数之比为∶。解:高压釜内有常压的空气的压力为p，氧的分压为常5欢迎下载。精品文档pO20.2p常每次通氮直到4倍于空气的压力，即总压为p=4p，常第一次置换后釜内氧气的摩尔分数及分压为yO2pO2ppO2p0.2p0.20.05常4p4常y0.05pO常2常第二次置换后釜内氧气的摩尔分数及分压为yO,22p,2O20.05ppO常2p4p常0.054py常,2O20.054p常所以第三次置换后釜内氧气的摩尔分数yO,32pO,22p(0.05/4)p常4p常0.05160.003130.313%1-1125℃时饱和了水蒸汽的乙炔气体（即该混合气体中水蒸汽感谢阅读分压力为同温度下水的饱和蒸气压）总压力为138.7kPa，于恒定总感谢阅读压下泠却到10℃，使部分水蒸气凝结成水。试求每摩尔干乙炔气在精品文档放心下载该泠却过程中凝结出水的物质的量。已知25℃及10℃时水的饱和蒸感谢阅读气压分别为3.17kPa和1.23kPa。解：pBy/pp，故有pAyBB/yAnB/nApB/(ppBB)所以，每摩尔干乙炔气含有水蒸气的物质的量为进口处：出口处：nHOn2CH22nHOn22进pHO2pCH22pHO0.02339(mol)进0.008947(mol)CH22出pCH22出6欢迎下载。精品文档每摩尔干乙炔气在该泠却过程中凝结出的水的物质的量为0.02339-0.008974=0.01444（mol）谢谢阅读1-12有某温度下的2dm3湿空气，其压力为101.325kPa，相对湿谢谢阅读度为60％。设空气中O2和N2的体积分数分别为0.21和，求水蒸气、O2和N2的分体积。已知该温度下水的饱和蒸气压为20.55kPa精品文档放心下载解：水蒸气分压＝水的饱和蒸气压×0.60＝20.55kPa×0.60＝精品文档放心下载12.33kPaO2分压＝（101.325-12.33）×0.21＝18.69kPaN2分压＝（101.325-12.33）×0.79＝70.31kPaVO2VN2VH2Op18.69yV101.325VO2p3O2p70.31101.325yVV3N2pN2p12.33yV101.3252H2OVp0.2434dm3H2O1-13一密闭刚性容器中充满了空气，并有少量的水，当容器于感谢阅读条件下达到平衡时，器内压力为101.325kPa。若把该容器移至精品文档放心下载373.15K的沸水中，试求容器中达到新的平衡时应有的压力。设容器感谢阅读中始终有水存在，且可忽略水的体积变化。300K时水的饱和蒸气压感谢阅读为3.567kPa。解：300K时容器中空气的分压为101.325kPa3.567kPa97.758kPap空373.15K时容器中空气的分压为7欢迎下载。精品文档p空373.15373.1597.758121.534(kPa)p300300空373.15K时容器中水的分压为所以373.15K时容器内的总压为p2101.325kPaHOp=p+121.534+101.325=222.859空p（kPa）HO21-14CO气体在40℃时的摩尔体积为0.381dm3·mol-1。设22为范德华气体，试求其压力，并与实验值5066.3kPa作比较。感谢阅读解：查表附录七得2气体的范德华常数为a=0.3640Pa·m·mol-2；b=0.4267×10-4m3·mol-1谢谢阅读pab)V0.3811034(0.381103)22mm0.3383310-3相对误差E=5187.7-5066.3/5066.3=2.4%谢谢阅读今有0℃、40530kPa谢谢阅读范德华方程计算其摩尔体积。其实验值为70.3cm3·mol-1。感谢阅读解：用理想气体状态方程计算如下：VmRT/p8.314273000056031m3mol156.031cm3mol1感谢阅读将范德华方程整理成V32(bRT/p)Vmm(a/p)Vmab/p0(a)查附录七，得a=1.408×10-1Pa·m6·-2，b=0.3913×10-4m3·mol-1感谢阅读这些数据代入式（3m/(m31)}104/(m312m3.0109/(m31)}10130m8欢迎下载。精品文档解此三次方程得V=73.1cm·mol-1m1-16函数1/（1-x）在-1＜x＜1区间内可用下述幂级数表示：感谢阅读1/（1-x）=1+x+x23+…先将范德华方程整理成p1a1b/VVmmV2m感谢阅读B（T）=b-a（RT）C=（T）=b2解：1/（1-b/V）=1+b/V+（b/V）2+…感谢阅读mmm将上式取前三项代入范德华方程得pRTbb2aRTRTbaRTb1VV3VV2V2VV2mmmmmmm而维里方程（1.4.4）也可以整理成pRTBVVV23mmm根据左边压力相等，右边对应项也相等，得B（T）=b–a/（RT）C（T）=b2*1-17试由波义尔温度TBTB可表示为T=a/（）B式中、b为范德华常数。解：先将范德华方程整理成nRTan2pnb)V2将上式两边同乘以V得V求导数9欢迎下载。精品文档an2(pV)nRTVnb)nRTnRTVan2an2bn2pnb)pVnb)VVnb)2222TT当→0时[(pV)/p]0，于是有an精品文档放心下载2bn2RT0TVnb)22Tnb)2a2当→0时V-nb）2≈V，所以有T=a/（bR）谢谢阅读B1-18把25℃的氧气充入40dm3的氧气钢瓶中，压力达202.7×精品文档放心下载102kPa。试用普遍化压缩因子图求解钢瓶中氧气的质量。感谢阅读解：氧气的临界参数为T=154.58Kp=5043kPaCC谢谢阅读氧气的相对温度和相对压力TrprT/T298.15/154.58C1.929p/p202.7102/5043C4.019由压缩因子图查出：Z=0.951023n谢谢阅读钢瓶中氧气的质量mO21-19nMO2103kg1-201-21在300k时40dm3钢瓶中贮存乙烯的压力为146.9×102kPa。谢谢阅读欲从中提用300K、101.325kPa的乙烯气体12m，试用压缩因子图求精品文档放心下载解钢瓶中剩余乙烯气体的压力。解：乙烯的临界参数为T=282.34Kp=5039kPaCC谢谢阅读10欢迎下载。精品文档乙烯的相对温度和相对压力TrprT/T300.15/282.34C1.063p/p146.9102/54039C2.915由压缩因子图查出：Z=0.45pV146.910210340103

nmol523.3(mol)

ZRT0.458.314300.15精品文档放心下载因为提出后的气体为低压，所提用气体的物质的量，可按理想气感谢阅读体状态方程计算如下：n提487.2mol剩余气体的物质的量n=n-n1=523.3mol-487.2mol=36.1mol提剩余气体的压力p1ZnRT36.18.314300.15ZPa2252ZkPa111V401013剩余气体的对比压力prp/pc2252Z11/50390.44Z1上式说明剩余气体的对比压力与压缩因子成直线关系。另一方谢谢阅读面，T=1.063。要同时满足这两个条件，只有在压缩因子图上作出精品文档放心下载rprT=1.063当0.44Zr1于剩余气体的对比状态。此交点处的压缩因子为Z=0.881所以，剩余气体的压力p12252ZkPa22520.88kPa1986kPa111欢迎下载。精品文档第二章热力学第一定律2-11mol理想气体于恒定压力下升温℃，试求过程中气体与感谢阅读环境交换的功W。解：Wpamb2V)pV12pVnRTnRT121nRT8.314J2-21mol水蒸气（HO，）在100℃，101.325kPa下全部凝结感谢阅读2成液态水。求过程的功。解：WplVg)≈pVgp(nRT/p)RT8.3145373.153.102kJ2-3在25℃及恒定压力下，电解1mol水（HO，l精品文档放心下载2体积功。HO(l)H221(g)(g)O22解：1mol水（HO，l）完全电解为1molH（g）和0.50molO222感谢阅读（1.50mol，则有精品文档放心下载WpgVHO(l))≈pVgp)p(nRT/1.508.31453.718kJ精品文档放心下载2-4a感谢阅读的Q=2.078kJ，W=-4.157kJ；而途径b的Q=-0.692kJ。求W。精品文档放心下载aabbU=△UabQaWaQbWb所以有，WbQaWaQb2.0784.1570.6921.387kJ2-5始态为25℃，200kPa的5mol某理想气体，经，b两不同感谢阅读a先经绝热膨胀到–28.57℃，100kPa，谢谢阅读步骤的功W=-5.57kJ；在恒容加热到压力200kPa的末态，步骤的谢谢阅读a热Q=25.42kJ。途径b为恒压加热过程。求途径b的Wab及Q。b12欢迎下载。精品文档解：过程为：5mol5mol5moltC250C200kPa5.5700CkJ,Q200kPa25.42W100kPa0aaQaaVVV122途径bVnRT/p58.3145298.15(200103)0.062m3111VnRT/p58.3145(28.57273.15)103)0.102m3222WpV)200103(0.1020.062)8000Jb8.0kJ21WWW5.57

05.57kJQaaaQQ025.4225.42kJaaa因两条途径的始末态相同，故有△U=△U，则abQWQWaabbQQWW25.425.578.0baa27.85kJb2-64mol某理想气体，温度升高20℃，求△H-△U的值。精品文档放心下载解：HUdTT20KT20KnCdTp,mV,mTT)dT20KT)谢谢阅读T20KT20Kn(CCp,mV,mTT48.314202-7已知水在℃的密度ρ=997.04kgm-31molHO，感谢阅读2l）在25℃下：（）压力从100kPa增加到200kPa时的△；（）压力从100kPa增加到1MPa时的△。谢谢阅读精品文档放心下载近似认为与压力无关。解：HU(pV)V感谢阅读13欢迎下载。精品文档水的摩尔热力学能近似认为与压力无关，故U0，上式变成为感谢阅读HVpV(p2p)1MHO2(p2p)1（）HM18(2001033HO(pp)1.8J221（）100)103MH1816.2J*3HO(pp)2997.04212-8某理想气体C1.5R。今有该气体5mol在恒容下温度升高V,m50℃，求过程的W，Q，△H和△。解：恒容：W=0；UTT50KVm,50KT)V,mV,m350K58.31453118J2HR)50KT50K50KT)n(Cp,mp,mV,mT558.31455196J2W=0，故有Q=△U=3.118kJ精品文档放心下载2-9某理想气体CV,m2.5R。今有该气体5mol在恒压下温度降低℃，求过程的W，Q，△H和△U。解：UHTTT50KVm,50KnC50KT)V,mV,m5(50K)55196J2p,mTKTTpm,()pm,()75K

J2QH7.275kJWUQ5.196kJ(7.725kJ)2.079kJ精品文档放心下载14欢迎下载。精品文档2-102mol某理想气体，CP,m72R。由始态100kPa，50dm3，先恒容加热使压力升高至200kPa25dm3。精品文档放心下载求整个过程的W，Q，△H和△。解：整个过程示意如下：2mol2mol2molTTTW1023

W100kPa200kPa200kPa1250dm350dm33T1pV10010350103T2300.70K11nR28.314520010350103pVT3601.4K22nR28.314520010325103pV300.70K33nR28.3145WV)200103(2550)1032p5000J5.00kJ321WW5.00kJ;WWW5.00kJ1212精品文档放心下载TT300.70K;U0,H013U0,Q-W精品文档放心下载2-114mol某理想气体，52CP,mR。由始态100kPa，100dm3，3，先恒压加热使体积升增大到150dm150kPa。谢谢阅读求过程的W，Q，△H和△U。解：过程为4mol4mol4molTTTW1203

W100kPa100kPa150kPa12100dm3150dm3150dm3T1pV100103100103；T2pV100103150103T3300.70K11nR48.3145150103150103pV451.02K22nR48.3145676.53K33nR48.3145WV)100103100)35000J1p5.00kJ31115欢迎下载。精品文档WW5.00kJ;WWW5.00kJ21123)UnCdTn(CTR)dTnRTT332V,mp,m3

1TT1138.314(676.53300.70)18749J2418.75kJ55HnCdTnRTT)48.314(676.5331248J31.25kJ322P,m31T1感谢阅读QUW(5.00kJ)谢谢阅读2-12已知CO（）的2C={26.75+42.258×103T/K-14.25×106T/K}Jmol-1K-1m2）300K至间（）的2Cp,m；（）1kg常压下的（）从300K恒压加热至800K的Q。精品文档放心下载2解：（1：HmC2Tp,mT1800.1542.258103/K)14.25106/K)2/K)J1K300.15KCp,mH/T103)/500J1K145.4J1K1m精品文档放心下载（H=n△H=（×10）÷44.01×22.7kJ=516kJm精品文档放心下载2-13已知℃液态乙醇（CHOH，l）的体膨胀系数感谢阅读251.12103K1，等温压缩系1.1191，密数T度ρV=0.7893g·cm-3，摩尔定压热容C114.30Jmol1K1。求20℃，液态P,m乙醇的C。V,m解：1mol乙醇的质量M为46.0684g，则VmM/=46.0684g·mol-1÷（0.7893g·cm-3）=58.37cm3·mol-1=58.37精品文档放心下载×10-6m3·mol-116欢迎下载。精品文档由公式（2.4.14）可得：CTV/V,mCp,mT2mV114.30Jmol1K1293.15K58.37106m3mol1103K1)21.111091精品文档放心下载114.30Jmol1K119.337Jmol1K194.963Jmol1K1感谢阅读2-14容积为27m3的绝热容器中有一小加热器件，器壁上有一小精品文档放心下载孔与100kPa的大气相通，以维持容器内空气的压力恒定。今利用加感谢阅读热器件使容器内的空气由0℃加热至感谢阅读少热量。已知空气的CV,m20.4Jmol1K1。假设空气为理想气体，加热过程中容器内空气的温度均匀。感谢阅读解：假设空气为理想气体npVCHnCpVQQdT谢谢阅读TT22dTpp,mRTp,mTT11pVpVTCTdlnT(CR)ln22p,mRV,mRTT1110000027293.15

(20.408.314)lnJ6589J6.59kJ

8.314273.15感谢阅读2-15容积为0.1m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分谢谢阅读别为4mol的（g）及1502mol的（s感谢阅读掉，整个系统达到热平衡，求末态温度t及过程的△。谢谢阅读已知：ArgusC分别为20.786pm及24.435Jmol变。1K1，且假设均不随温度而JmolK11解：用符号A代表Ar（B代表Cu（s）;因是固体物质，感谢阅读C≈C；而p，m，mAr（g：CV,m(20.786mol1K112.472Jmol1K1过程恒容、绝热，W=0，Q=△U=0。显然有VUU(A)U(B)(A)T(A)n(A)CTV,m21V,m(B)T2(B)0T117欢迎下载。精品文档得T2n(((A)n(B)C((B)V,m1V,m1n((A)n(B)C(B)V,mV,m4242K347.38K所以，t=347.38-273.15=74.23℃HH(A)H(B)(A)(B)T(B)Tp,m2(A)T1n(A)CTp,m21H420.786(347.38273.15)J224.435(347.38423.15)J6172J3703J2469J2.47kJ感谢阅读精品文档放心下载2-16水煤气发生炉出口的水煤气温度是1100℃，其中CO（）感谢阅读及H（0.50300kg水煤气有1100℃谢谢阅读2泠却到100℃升高到75℃。感谢阅读试求每小时生产热水的质量。（）和H（）的摩尔定压热容Cpm与温度的函数关系查本感谢阅读2书附录，水（HO，l）的比定压热容c=4.1842p解：已知M2.016,M28.01,yHCOH22水煤气的平均摩尔质量Jg1K1。yCO0.5MyMy0.5(2.016MHHCO22CO300kg水煤气的物质的量103

n由附录八查得：273K—3800K的温度范围内Cp,m(H2)1K14.347103J1K2T106J1K3T2C2mol1K13Jmol1KT6Jmol1KT2p,m谢谢阅读谢谢阅读设水煤气是理想气体混合物，其摩尔热容为Cp,m(mix)ByCBp,m(B)0.5(26.8826.537)Jmol1K10.5(4.347103Jmol1K2T谢谢阅读0.5(0.32651.172)106Jmol1K3T2精品文档放心下载18欢迎下载。精品文档故有Cmol1K16.01505103J1K2Tp,m(mix)谢谢阅读0.74925106J1K3T2谢谢阅读得QpKQCdTHH373.15Kp,mp,m(mix)m1373.15K1373.15K1K1103J1K2T0.749256J1K3T2=26.7085×（373.15-1373.15）Jmol精品文档放心下载1+1×6.0151×（373.152-1373.152）×10Jmol2-1×0.74925×（373.153-1373.153）×10-6Jmol311=-26708.5Jmol=31327Jmol1-5252.08Jmol1+633.66Jmol11=31.327kJmol119983×31.327=626007kJmCQ626007105103kgkg2992387g2992.387kg2.99pp,kg水t4.184(752-17单原子理想气体A与双原子理想气体B的混合物共5mol，精品文档放心下载摩尔分数y=0.4，始态温度T=400K，压力p=200kPa。今该混合气精品文档放心下载B11体绝热反抗恒外压p=100kPa膨胀到平衡态。求末态温度T2及过程的W，△，△。解：先求双原子理想气体B的物质的量：n（B）=y×n=0.4×5B感谢阅读mol=2mol；则单原子理想气体A的物质的量：（A）=（5-2）mol=3mol精品文档放心下载单原子理想气体A的CV,m，双原子理想气体B的35RCR22V,m过程绝热，Q=0，则△U=Wn(A)C(V,m2T)n(B)C(B)(T1V,m2T)p12V)119欢迎下载。精品文档353T)2T)p5121p22p2121amb1ambT)5T)n(p/p21212112

amb于是有14.5T=12T=12×400K21得T=331.03K2V/p/p58.314331.03100000m32nRT32nRTabm22V/p58.314m310.08314m311UWV)100103(0.137610.08314)Jp5.447kJ21

HU(pV)U(pp)感谢阅读VV22111032001030.08314)J5447J2867J8314J8.314kJ感谢阅读2-18精品文档放心下载为2mol0℃的单原子理想气体A及5mol100℃的双原子理想气体感谢阅读B，两气体的压力均为100kPa。活塞外的压力维持100kPa不变。谢谢阅读今将容器内的绝热隔板撤去，使两种气体混合达到平衡态。求末谢谢阅读态温度T及过程的W，△。解：单原子理想气体A的Cp,m，双原子理想气体B的57RCR22p,m因活塞外的压力维持100kPa不变，过程绝热恒压，Q=Q=△H=0，于谢谢阅读p是有n((273.15K)n(B)C(373.15K)0谢谢阅读p,mp,m572R273.15K)5373.15K)0

22精品文档放心下载5273.15K)17.5373.15K)0谢谢阅读于是有22.5T=7895.875K得T=350.93KUn((273.15K)n(B)C(373.15K)感谢阅读V,mV,m38.314552(350.93273.15)J5(350.93373.15)J

22感谢阅读-W感谢阅读20欢迎下载。精品文档谢谢阅读为2mol，0℃的单原子理想气体A，压力与恒定的环境压力相等；隔感谢阅读板的另一侧为6mol，100℃的双原子理想气体，其体积恒定。精品文档放心下载感谢阅读的T及过程的W，△。解：过程绝热，Q=0，△U=W，又因导热隔板是固定的，双原子理精品文档放心下载想气体BB精品文档放心下载量传给单原子理想气体AAW=W，感谢阅读A故有△U=W=WA得n(A)C(273.15K)n(B)C(B)(T373.15K)pV,mV,mA,2amb352R(T273.15K)6R(T373.15K)22(2RT/pV)p)(2R273.15K/pambambamb3273.15K)15373.15K)2273.15K得×T=6963K故T=348.15KV/p28.314532,AnRT32V/p28.31453nRT31UWV)100103(0.057890.04542)Jp2,A1247Jamb2-20已知水（HOl）在100℃的饱和蒸气压ps=101.325kPa，精品文档放心下载2在此温度、压力下水的摩尔蒸发焓vapHmmol1。求在100℃，101.325kPa下使1kg水蒸气全部凝结成液体水时的QW，△U及△精品文档放心下载H。设水蒸气适用理想气体状态方程。21欢迎下载。精品文档解：过程为O(g0C,101.325kPa2O(l),1000C,101.325kPa2n1000/精品文档放心下载QQpn(WpamblH)55.524(40.668)kJ2258kJHmV)n(373.15)JgggUQW(2258172.35)2085.65kJ感谢阅读2-17今有温度分别为80℃、40℃及℃的三种不同的固体物质精品文档放心下载AB及。若在与环境绝热条件下，等质量的A和B接触，热平衡后谢谢阅读的温度为57℃；等质量的A与C接触，热平衡后的温度为36℃。若谢谢阅读将等质量的B、C接触，达平衡后系统的温度应为多少？感谢阅读解：设A、B、C的热容各为c、c、c，于是有ABCmc（57-80）+mc（57-40）=0（）精品文档放心下载ABmc（36-80）+mc（36-10）=0（）谢谢阅读ACmc（t-40）+mc（t-10）=0（）BC得：c（57-80）=-c（57-40）（4）谢谢阅读ABc（36-80）=-c（36-10）（）ACc（t-40）+c（t-10）=0（）BC由式（）除以式（5cB=0.7995cC将上式代入式（）得0.7995c（t-40）+c（t-10）=0（）谢谢阅读CC方程（）的两边同除以c，得C0.7995×（t-40）+（t-10）=0（）谢谢阅读解方程（8t=23.33℃22欢迎下载。精品文档结果表明，若将等质量的B、C接触，达平衡后系统的温度应为精品文档放心下载23.33℃。2-21求1molN（g）在恒温下从2dm3可逆膨胀到40dm32谢谢阅读时的体积功W。r（）假设N（）为理想气体；2（）假设N（）为范德华气体，其范德华常数见附录。感谢阅读2）假设N（）为理想气体,则恒温可逆膨胀功为感谢阅读2Wr2/V)=-1×8.3145×300×ln（40÷）J=-7472J1=7.472kJ（）查附录七，得其范德华常数为a140.81031m6mol2；b39.1310谢谢阅读6m3mol1WrVRTannbpdV2V-nRTln2VdVan222VnbVVnbVV211VV114010139.1310-36-18.314300ln2210139.1310-3611-1140.81023J401021033-7452J-7.452kJ2-22某双原子理想气体1mol从始态350K，200kPa经过如下感谢阅读四个不同过程达到各自的平衡态，求各过程的功W。（）恒温可逆膨胀到50kPa；（）恒温反抗50kPa恒外压不可逆膨胀；（）绝热可逆膨胀到50kPA；（）绝热反抗50kPa恒外压不可逆膨胀。23欢迎下载。精品文档）恒温可逆膨胀到kPa：WrnRTlnp2/p15010318.3145ln203（）恒温反抗50kPa恒外压不可逆膨胀:(nRT/

p)WpV)

p)(nRT/p谢谢阅读amb)18.31451(50/J1-(p感谢阅读211

ambamb/pamb

12183J2.183kJ（3）绝热可逆膨胀到50kPa:谢谢阅读T2pR/Cp,mT150103R/(7R/2)350K235.53K2p1031绝热，Q=0，WUnCTdTnCT)2V,mV,m21T151(235.53350)J2379J2谢谢阅读（）绝热反抗50kPa恒外压不可逆膨胀绝热，Q=0，WUpV)nC)n(5/T)2)R(T21V,m212abm(nRTp/p)(nRT/pambamb211上式两边消去并代入有关数据得T)1T0.25350K22.5T22.5350K3.5T=2.75×350K故T=275K22WUnCTdTnCT)2V,mV,m21T151(2751559J2谢谢阅读2-235mol双原子理想气体1mol从始态300K，200kPa，先精品文档放心下载恒温可逆膨胀到压力为50kPa，再绝热可逆压缩末态压力200kPa。感谢阅读求末态温度T及整个过程的Q，W，△U及△。解：整个过程如下24欢迎下载。精品文档a恒温300K逆膨胀T可逆压缩200kPap精品文档放心下载125mol5mol5mol50kPap绝热pp,m3R/CTT2R/(7R/2)503p11400K445.80K恒温可逆膨胀过程：WrnRTlnp2/p15010358.3145ln203因是理想气体，恒温，△U=△H=0绝热可逆压缩：，故W绝U绝5nC)T)5R(TV,mT211558.314(445.80300)J15153J15.15kJ2谢谢阅读HnC绝7)T)5R(Tp,mT211758.314(445.80300)J21214J21.21kJ2谢谢阅读故整个过程：W=W=（-17.29+15.15）kJ=2.14kJ+W绝r△U=△U+△U=（0+15.15）=15.15kJr绝△H=△H+△H=（0+21.21）=21.21kJr绝2-24求证在理想气体—V图上任一点处，绝热可逆线的斜率感谢阅读的绝对值大于恒温可逆线的斜率的绝对值。解：理想气体绝热可逆方程为：pV常数=K（）

理想气体恒温可逆方程为：pV常数=C

（）对方程（1）及方程（）求导，得(p/V)Q(p/V)（）25欢迎下载。精品文档(p/V)

(p/（）V)T因＞，故在理想气体—V图上任一点处，绝热可逆线/CC的V,mp,m斜率的绝对值(p/V)大于恒温可逆线的斜率的绝对值(p/V)。2-25一水平放置的绝热圆筒中装有无磨檫的绝热理想活塞，左、精品文档放心下载右两侧分别为50dm3的单原子理想气体A和50dm3的双原子理想气体精品文档放心下载B℃、100kPaA气体内部有一体积及热容均可忽略的谢谢阅读电热丝.现在经通电无限缓慢加热左侧气体A，推动活塞压缩右侧气感谢阅读体B使压力最终到达200kPa）气体B）气感谢阅读体B）气体A）气体A从电热丝得到的精品文档放心下载热。）右侧气体B进行可逆绝热过程T2T1RRp1037R/2273.15C2p,mp103K332.97K1(2)因绝热，Q，BWBpVT)UT)11C21nC2V,m1V,m11001035010358.314(332.97273.15)J2738J2.738kJ8.314273.152感谢阅读（）气体A的末态温度：pV1110350VnRT2pTBVdm30.48.6dm2111233103pppT2221V=（×50-30.48）dm3=69.52dm3精品文档放心下载A103TpVpVpVTB759.58K2221AAAnVVR(p/)Rp503A11111（）气体A从电热丝得到的热：KnApVn111103501032.2017molB26欢迎下载。精品文档QUWnCT)WV,m1BB32.20178.314(759.58103kJ2.738kJ213.356kJ2.738kJ16.094kJ感谢阅读精品文档放心下载2-26在带活塞的绝热容器中有4.25mol的某固态物质A及5谢谢阅读mol某单原子理想气体B，物质A的Cp,m24.454Jmol1K1。始态温度T=400K，压力p=200。11今以气体B为系统，求经可逆膨胀到p=100kPa时，系统的T谢谢阅读22及过程的Q，W，△U及△。注意：以p=50kPa解题，得不到和答谢谢阅读2案一样的结果，可能是p=100kPa。估计是打印错误所致)感谢阅读2解：今以气体B为系统：T2pR/Cp,m100103TR/(5R/2)400K303.14K2p11200103QQ{K谢谢阅读A400K10067J感谢阅读3UR(303.14400)}J6040J6.04kJ2谢谢阅读5HR(303.14400)}J10067J10.07kJ2WUQ精品文档放心下载2-28已知100kPa下冰的熔点为0℃，此时冰的比熔化焓感谢阅读h333.3Jg1。水的均比定压热容cfusp4.184Jg1K1。求绝热容器内向1kg50℃的水中投入0.1kg0℃的冰后，系统末态的温度。计算时精品文档放心下载不考虑容器的热容。解：变化过程示意如下（0.1kg0℃冰）（0.1kg0℃，水）（0.1kgt，水）精品文档放心下载（1kg，50℃，水）（1kg，t，水）27欢迎下载。精品文档过程恒压绝热：QpHH0，即H10H2100g333.3Jg1K1100g4.184Jg1K1273.15K)精品文档放心下载4.184Jg1K1323.15K)0T311.363K，故t=38.21℃精品文档放心下载2-29已知100kPa下冰的熔点为0℃，此时冰的比熔化焓感谢阅读h333.3Jg1。水和冰的均比定压热cp分别为4.184Jg1K容1及fus2.000Jg1K1。今在绝热容器1kg50℃的水中投入0.8kg温度内向-20）末态水和冰的质量。精品文档放心下载解：过程恒压绝热：QpHH0，即H10H2800gJg1K1(273.15K253.15K)800g333.33Jg1K1

800g4.184Jg1K1273.15K)精品文档放心下载4.184Jg1K1323.15K)0

--1352059.6T谢谢阅读感谢阅读精品文档放心下载维持在℃，所以末态的温度为0℃。（）设℃冰量为m，则℃水量为（500–m）g，其状态示意如感谢阅读下800g,HO(s),gHO(l),O(s),253.15K273.15KQ0p2221000g,HO(l),1000g,HO(l),273.15K323.15K22800g×2.JgK-1273.15K–253.15K（800-mg×333.3感谢阅读J·g+1000g×4.184J·g·K×（273.15K–323.15K）=0精品文档放心下载333.3m=89440gm=268g=0.268kg=冰量28欢迎下载。精品文档水量={1000+（800-268）}g=1532g=1.532kg精品文档放心下载2-30蒸气锅炉中连续不断地注入20谢谢阅读1801.003Mpa1kg饱和水蒸气精品文档放心下载所需的热。HOl在℃的摩尔相变)焓mol1，H2vapm水的平均摩尔定压热容为HO）的C摩p,m(HO,l)75.32J122尔定压热容与温度的关系见附录。解：据题意画出下列方框图：H=△H2Q2p谢谢阅读△H△1H22100018H△2）（373.15K）40.668kJ2259kJ△H1=100075.3220)JmC334.76J)t218HO(l)2129欢迎下载。精品文档H21000nCdT{453.15K(29.1614.4910T/KT3218p,HO(g)T2373.15K1-2.00210-6T2/K2)dT/K154.54kJ所以每生产1kg饱和蒸气所需的热Q=△H=△H+△H（373.15K）+△H=p1vap2=（334.76+2257+154.54）kJ=2.746×103kJ谢谢阅读2-31100kPa下，冰（HO，s）的熔点为0℃，在此条件下冰的谢谢阅读2摩尔熔化焓mol1-10℃～0HO，Hfusm2l）和冰的摩尔定压热容分别为C（HO，l）=76.28Jmol1K1和C，m2p，（HO，s）Jmol1K1。求在常压下及–10℃下过泠水结=37.20冰m2的摩尔凝固焓。解：HO(l),100C2H△H，mHmO(s),100C2△H，mHO(l00C2H2,mHO(s),00C2HH2,mfusm1HHHHm1,m2,m3,m273.15K(Hl)dTH(Hs)dT263.15KCC

p,m22,m273.15Kp,m2263.15K1C(Hl)(273.15K263.15K)p,m2HC(Hs)(263.15K273.15K)2,mp,m2(76.281112-32已知水（HO，l）在100℃的摩尔蒸发焓2精品文档放心下载Hvapm1，水和水蒸气在25～100℃的平均摩尔定压热容分别为谢谢阅读C(Hp,mO,l)75.75Jmol1K1和C2p,m(HO,g)33.76Jmol1。21K求在25℃时水的摩尔蒸发焓。30欢迎下载。精品文档解：HO(l),250Cm2△H1，mHHO(g),250C2△H3，mHO(l1000CH2vapmHHHHmvapm1,m3,mHO(g),1000C2373.15K(Hl)dTH298.15K(Hs)dTCCp,m22,mp,m2298.15K1373.15KC(Hl)298.15K)p,m

2C(Hg)(298.15K373.15K)Hvapmp,m2(75.7575143817Jmol11精品文档放心下载2-3325℃下，密闭恒容的容器中有10g固体萘CH（s）在过精品文档放心下载108量的O（（HO（l401.727kJ。精品文档放心下载222求（）CO(l)的反应进度；H(s)(g)(g)212O10CO4H10822（）C（）的；（）CH

H（s）的。U108CH108mCm1）反应进度：0.078019moln/n/1

78.019mmoln（）CH（s）的=128.173：UMm萘108

C每摩尔萘的恒容恒温燃烧热为Uc(298.15K)(298.15K)Umrm5149kJmol1128.17310(401.727)kJmol1（）所以本题所给反应的标准摩尔反应焓为rH(298.15K)(298.15K)UmrmB(g){-5149kJ(-2)8.314298.1510-31

-5154kJmol感谢阅读CHH-5154kJmolmrm2-34应用附录中有关物质在25精品文档放心下载算下列反应的(298.15K)。rH(298.15K)Umrm31欢迎下载。精品文档（）4NH（）（g）4NO（）+6HO（）322（）3NO（）+HO（l）（l）+NO（）223（）FeO（s）+3C（石墨）2Fe（s）+3CO（）23解：计算公式如下：rH(B,,T)；B(g)HUH（）rmBfmrmrmH(298.15K){490.256(241.818)4(46.11)kJmol1m905.468kJmol1905.47kJmol1精品文档放心下载(298.15K)905.4718.3145298.15103kJmol1（）UrHrmm907.95kJmol1(298.15K)2(174.10)90.2533.18285.83)kJmol1=71.66kJmol1(298.15K)71.66(2)8.3145298.15103kJmol166.70kJmol1Urm（）(298.15K)3(110.525)(824.2)kJmolH1=1rmUr(298.15K)492.6338.3145298.15103kJmol1485.19kJmol1m2-35应用附录中有关物质的热化学数据，计算25℃时反应感谢阅读OH(l)O(g)(l)O(l)32H322）应用25℃的标准摩尔生成焓数据；感谢阅读f,l)125℃的标准摩尔燃烧焓数据。H(HCOOCHm3）2CHOH(l)O(g)HCOOCH(l)O(l)322H23O,l)+,l)-2HHHH2(H(HCOOCH(CHrOH,l)mfmfmfm233｛2-285.830（-379.07-238.66kJmol精品文档放心下载=-473.52kJ·mol-1（）Hrm2CHOH,l)-(CHH(HCOOCH,l)3mCm

3=｛×（-726.51）（-979.5kJ·mol精品文档放心下载32欢迎下载。精品文档=-473.52kJ·mol2-36（1）写出同一温度下下，一定聚集状态分子式为CHn的物质的H之间的关系。与其fHcmm（2）若25℃下环丙烷CH2（g）的2··该温度下环丙烷的。cHm1，求）CHnfHm的物质进行下述反应：CnH2n4nO(g)2(g)O22cH(C)n(HO,l)n(COg)

(C)HHHHHHmnrmfmfmfmn2n222n故有Hf))n(Hl)

(COg)HHHHHmncmnfmfm2n2n22（）常压恒定温度℃的条件下，环丙烷进行下述反应：精品文档放心下载r2··2H3H21O(g)423CO(g)3HO(l)2fHmfmHH环丙烷，3f(Hlmfm2环丙烷，g,298.15kK)3(CO,Hg,298.15K)2mfm3(HO,l,298.15K)(298.15K)HHfmrm2(393.51)3(285.83)(2091.5)}kJmol153.48kJmol1感谢阅读2-37已知25HCOOCHl精品文档放心下载3c为-979.5kJmolH1，甲酸乙酯（HCOOCHlCHOH，l、33m水（HOl）及二氧化碳（g）的标准摩尔生成焓数分别H据fm22为-424.72kJ1，-238.66kJmol1，-285.83kJmol1及mol-393.509kJmol1℃时下列反应的标准摩尔反应谢谢阅读谢谢阅读焓。33欢迎下载。精品文档rHCOOH(l)OH(l)HCOOCHCH33）先求H(HCOOCH,l)f3mHCOOCH(l)2O(g)(g)32H2232H,g)+2×O,l)-H2(H(l)HO(l)2O(l)2(HCOOCH,l)3mrHHHfmfmfm22H=,l)HmCm(HCOOCH3所以有,l)=2,g)+2×O,l)-,l)f(HCOOCH(HCOOCH(HHHHHmfmfmCm3223｛×（-393.509+2×（-285.83（-979.5｝精品文档放心下载kJ·mol-1=-379.178kJ·mol-1（）HCOOH(l)OH(l)HCOOCH33CH,l)+(HO,l)2Hr(HCOOCH(l)HO(l)2mHH3fmfm-(HCOOH,l)-HHfmfmOH,l)3-379.178（-285.83（-424.72（-238.66谢谢阅读kJ·mol-1=-1.628kJ·mol2-38已知CHCOOH（g（g（gC324p,m分别为52.3·mol-1·K-1，31.4·mol-1·K，37.1·mol-1·K-1。感谢阅读试由附录中各化合物的标准摩尔生成焓计算1000K时下列反应的谢谢阅读rHm。CHCOOH（g）（g）+CO（）342解：由附录中各物质的标准摩尔生成焓数据，可得在℃时的标精品文档放心下载34欢迎下载。精品文档准摩尔反应焓rH(298.15K)(298.15K)HmBfm{74.81393.51(136.12kJmol1谢谢阅读题给反应的=（37.7+31.4-52.3）J·mol-1·K=rCCp,mp,m,B

B16.8J·mol-1·K-1所以，题给反应在1000K时的标准摩尔反应焓rHH(298.15K)1000rCdTp)mrmK298K={-36.12+16.8×（1000-298.15）×10-3}kJmol=感谢阅读-24.3kJmol2-39对于化学反应CH4(g)HO(g)CO(g)3H22(g)应用附录中各物质在25℃时标准摩尔生成焓数据及摩尔定压热感谢阅读容与温度的函数关系式：（）将rH(T)表示成温度的函数关系式；m（）求该反应在1000K时的。Hrm解：为求rH(T)的温度函数关系式，查各物质的定压摩尔热容m为H2：C=26.88J·mol·K+4.374×J·mol·K-0.3265×-1-3-1p,m10-6J·molK：Cp,m=26.537J·mol·K+7.6831×J·mol·K-1.172×-1-1-3-210-6J·molKHO（lC=29.16J·mol·K+14.49×10J·mol·K-2.022×谢谢阅读-1-1-32p,m10-6J·molK35欢迎下载。精品文档CH（gC=14.15J·mol·K+75.496×J·mol·K-17.99-1-34p,m谢谢阅读×10-6·mol·K-3aaBB=63.867J·mol·K;-1-1bBbBB=-69.2619J·mol·K-1-1cBcBB=-69262J·mol·K-1B再查298.15K时的各物质的标准摩尔生成焓，求rH(295.15K)：mrH(295.15K)=(CO,g)-O,g)-HHH(H(CH4,g)2mfmfmf

m-110.525（-74.81（-241.818kJmol-1谢谢阅读=206.103kJ·mol-1根据基希霍夫公式rH(T)=(295.15K)+rTHmrm298.15KrH(295.15K)+=TCdTp,m(a2)dT=将rm298.15K113H(295.15K)+a+2(298.15)2}+(298.15)3}bb23mH(295.15K)，a，b，c的数据代入上式，并整理，可r得m(T)={189982+63.867（T/K）精品文档放心下载Hrm-34.6310×10-3（T/K）2+5.9535×10-6（T/K）3}精品文档放心下载J·mol-1（）将1000K代入上式计算得Hrm(T)=225.17kJ·mol-12-40甲烷与过量50%谢谢阅读达2000℃，求燃烧前混合气体应预热到多少摄氏度？精品文档放心下载36欢迎下载。精品文档计算中N、O、HO（g（平均定压摩尔热容分Cp,m22242别为33.47、33.47、41.84、75.31、54.39J·mol-1·K-1，所需其他谢谢阅读数据见附录。解：根据题意画出如下方框图：+3422tN2据题画出下列g+2HOg）+3222N2意可方框图：℃绝热、恒压△H=0△H△H12+3422℃N2g+2HOg）+3222℃N2△Hθ（298K）rmrH)H(B,)mBfm{2((11谢谢阅读37。精品文档79HC)p,m,CHp,m,Op,m,N211423(298.152-T/K)79{(75.31333.47333.47)(298.15T/K)}Jmol121553.45(298.15KT/K)J1感谢阅读精品文档放心下载H2p,m,CO2{(54.39241.8433.473792133.47)(2273.15-298.15)}J1p,m,HO(g)C2p,m,O2379C)(2273.15-298.15)21p,m,N2.81kJ1HH1rHm(298.15K)H20即553.45（298.15-T/K）×-3+（-802.34）+1084.81=0谢谢阅读所以T=808.15K或t=535℃。2-411molH2与过量50%空气的混合物的始态为25℃、101.325kPa。若该混合气体于容器中发生爆炸，试求所能达到的最高温度和压力。感谢阅读设所有气体均可按理想气体处理，HO2225.1及25.1J·mol-1·K-1。及N2的分别为37.66、CV,m+0.5O+0.25O+0.752227921N22HO+0.25O+0.7522p7921N2解：据题意可画出下列方框图：△U=0绝热、恒容38。精品文档△（298K）△rmU1+0.25O+0.75227921N2℃Urm(298.15K)(g)RTHrmBO,g,298K)H(Hrm2(g)RTB{241820(0.58.314mol1240581Jmol1感谢阅读U(C0.25C1V,m,HO(g)279{(37.660.2525.1)/K-2125.10.75298.15)}Jmol1114.753(T/K-298.15)}Jmol1精品文档放心下载7921C)/K-298.15)V,m,OV,m,N20.752UU(298.15K)Ur0m1即-240581=11.753（T/K-298.15）解得：感谢阅读T=2394.65K79所以n10.250.75）molg,末态4.0714mol

2179

n10.750.75）molg,始态4.5714mol

21T=298.15K，=101.325kPappVnRT始态g，始态始态pVnRTg，末态末态pnTg，末态nTg，始态始态p始态4.07142394.654.5714298.1539。101.325kPa724.5kPa精品文档2-42谢谢阅读T0的大气中。现将二通活塞打开，使大气迅速进入并充满容器，达到T=γTγ精品文档放心下载0热容比。推导时不考虑容器的热容，大气按一种气体对待。精品文档放心下载提示：全部进入容器的气体为系统，系统得到流动功。解：真空容器终态温度为T，终态时进入容器内的空气原来在容感谢阅读器外时所占的体积为V。0（谢谢阅读态时的界面包括了此容器内壁所包围的空间VV+V0感谢阅读（始态时界面内包括了一部分真空空间V。（2）实际上大气流入真空容器时并不作功，但大气进入容器内是由精品文档放心下载精品文档放心下载中，环境以恒外压p0将界面内的体积压缩了△V=V-（V+V）=00所以，环境所作的功为W=-p△V=pV=nRT0000（）由于大气流入真空容器的过程进行得很快，可以看作是绝热过谢谢阅读程，由热力学第一定律可得UnCV,mCV,mTT)WpV000nRT)000（）（）把大气当作理想气体，就有Cp,mCV,mR40欢迎下载。精品文档Cp,m/CV,m联立求解得CV,mR/(（c）将式（c）代入（）得RT10)RT0所以TT041欢迎下载。精品文档第三章热力学第二定律3-1卡诺热机在T=600K的高温热源和T=300K的低温热源间感谢阅读12工作，求：（）热机的效率；（）当环境作功–W=100kJ时，系统从高温热源Q1及向低温热源放出的–Q。2）W/Q11（）W/Q100kJ1/QQ1Q2QW100kJ；T21)/T(600300)/6000.5(W)Q100kJ210.5，得Q1200kJ13-2卡诺热机在T=795K的高温热源和T=300K的低温热源间工精品文档放心下载12作，求：（）热机的效率；（2）当从高温热源吸热Q=250kJ时，系统对环境作的功-W1谢谢阅读及向低温热源放出的–Q。2）T)/T21W/Q11（）W0.6250kJQ150kJ1QQW150；12Q1(750300)/7500.6(W)Q2100kJ3-3卡诺热机在T=900K的高温热源和T=300K的低温热源间工谢谢阅读12作，求：（）热机的效率；（2）当向低温热源放出的–Q=100kJ时，从高温热源吸热Q谢谢阅读21及对环境作的功-W。42欢迎下载。精品文档）Q（）W/Q1W/11（）T2)/T1(900300)/9000.6667Q1100kJW（）联立求解得：Q=300kJ；-W=200kJ13-4试证明：在高温热源和低温热源间工作的不可逆热机与卡诺热机联合操作时，若令卡诺热机得到的功Wr等于不可逆热机作出的功–W，假设不可逆热机的热机效率η大于卡诺热机的热机效率η，其结果必然有热量从低温热源流向高温热源，r而违反热力学第二定律的克劳修斯说法。解：由题意可知：在高温热源和低温热源间工作的不可逆热机ir与感谢阅读卡诺热机Wr等于不可逆热机作出的功W。可逆热机R从高温吸热Q，作功W，放热Q到低1,rr2,r温热源Tir从高温热源吸热Q，W2rrQ1放热Q到低温热源，其热机效率为W。121先假设假设不可逆热机的热机效率η大于卡诺热机的热机效率谢谢阅读η，即r因WrW，可得Q1,rQr或WQ1WrQ1,r1今若以不可逆热机i带动卡诺热机，使卡诺热机r逆向转动，卡感谢阅读诺热机成为致泠机，所需的功W由不可逆热机i供给，如上图所示。r卡诺热机从低温热源吸热Q2,r，并放热Q1,r到高温热源。整个复合机43欢迎下载。精品文档感谢阅读外，无其它变化。Q从低温热源吸热：Q101,r高温热源得到的热:(Q1,rQ)1总的变化是热从低温热源传到高温热源而没有发生其它变化。显然，谢谢阅读不能成立，因此有：rr3-5高温热源T=600K，低温热源T=300K。今有120kJ的热直接谢谢阅读12从高温热源传给低温热源，求此过程的△S。解：在传热过程中，高温热源的△S：1低温热源的△S：2S1S2Qr,1T1Q2,rT2120000J600K200JK1整个过程的熵变：SS1Q120000J400JK1Tr,1300K2S2(200400)JK1200JK13-6不同的热机工作于T=600K的高温热源及T=300K的低温热感谢阅读12源之间。求下列三种情况下，当热机从高温热源吸热Q=300kJ时，精品文档放心下载1两热源的总熵变△S。（）可逆热机效率η=0.5；（）不可逆热机效率η=0.45；精品文档放心下载（）不