大连大学-物化例题课件

第1章·例题:计算气柜管道运输141.86kPa,40℃的乙稀,求管道内乙稀的密度。解:若用m(kg)代表质量,M代表摩尔质量(kg/mo),则其中乙稀的摩尔质量为28×10-3kg·molRT,pM=—RT,pM=pRTMNdsd141.86×10×28×10=1.526kg:mR78.314×(40+273.15)第2章P(环)=0ImolH2ImolH(1)向真空膨胀P1=101325kPaP2=50.663kPat1=25.0℃「(2)恒外压膨胀t2=25.0℃V1=2445dm3P(环)=50.663kPaV2=48.M〃(2)W2=-p(环)(V2-V1)=-50.663kPa×(4890-24.45)dm0.66kPa1.239kJ(1)W1=-p(环)(V2-V1)=0向真空膨胀过程0又称自由膨胀过程P(环)=0W体)=0例ImolH2(1)向真空膨胀ImolH2P1=101325kPP2=50.663kPat1=250℃C(2)恒外压膨胀t2=25.0℃V1=24.45dm3V2=4890dm3WJ”=12.23dmImolH2W(3)恒外压压缩P=202.65kPa恒外压膨胀Pa(环)=20265kP2r=25.0℃P环)=50.63FPaWa=-Pa(环)(V-V1)202650Pax(1223-2445)×10-3m3=2476JWb=-Pb(环)(V2-)50663×(4890-12.23)×103J(1W1=01862J(2)W2=-1.239kJW3=Wa+Wb=618.6J3)W3=618.6J几种常见的低级错误:dU不区分d和δ两种符号的使用dgdw将Q和W误写成△Q和△WQ=50JQ=50JW=50JW=50J将有限量和无限小量混写,如W=p(环)dV60=50J3.热力学第一定律的其它叙述方式第一类永动机是不可能制成的。内能是系统的状态函数·隔离系统中发生任何变化,其内能不变例:理想气体等压膨胀:在等压P下,一定量理想气体B由10.0dm3膨胀到160dm3,并吸热700J,求W与AU定量理想气体B等压过程定量理想气体BP,10.0dm3Q=700JP,160dm3解:W=-P(V2-V1)=-(100×103×6×10-3)J=-608JW为负值,说明体系膨胀时对环境做功AU=Q+W=(700-608J-92J该理想气体在等压膨胀过程中增加内能92J,因此体系的温度必将升高。例:理想气体等外压绝热膨胀1mo理想气体B由4732K、20.00dm3反抗恒定外压P迅速膨胀至温度为4075K,试计算W、Q与△U(由于迅速膨胀,体系与环境来不及交换热量,故可视为绝热过程)解lmol理想气体Blmol理想气体绝热膨胀473.2K,20.00dm3反抗外压p407.5K,p因系绝热过程,故反抗恒外压膨胀,故W--P外(V2-v1)V、nRT21×8314×407=3344×10-3m3100×10W=-P外(V2-V1)外100×103×(0.03344-0.0200J=1362J△U=Q+W=0+(-1362)=-1362J负号表明体系内能减少,向环境释放了能量;即在绝热膨胀过程中传递给环境的功,来自体系的内能。1、在下列各例中,用重点标明者是体系。判断各过程之Q和W(1)用一根橡皮管将打气筒与自行车轮胎连上,按下柱塞以将空气打入轮胎。假设气筒、轮胎、橡皮塞皆不导热。(2)将水和水蒸气贮于一恒容金属箱中,将箱放在炉火上,箱中的温度及压力皆增加(3)上题的箱子破了。答案:(1)Q=0W=+(2)Qw=0(3)O=-w2、P外dV与P外△Ⅴ有何不同?答案:P外dV与P外△Ⅴ都代表体系反抗恒外压所所作的功。其中,P外dV之dV常代表体系的体积作了无限小的变化,因而P外dV是体系因体积膨胀对外作的微功;P外AV之△Ⅴ是对于一个非无限小的过程而言的因而P外△V是体系在恒外dv=压过程中对外所作膨胀功的积累。dV与△V的关系是3、在图中,通电;(1)以水及电阻丝为体系,电池为环境,Q、W、△U如何?(