物理化学作业学习教案.ppt

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1、3. 在300 K时，5 mol氢气(qn q)由5 dm3定温膨胀到50 dm3 ，试计算其膨胀功。假定该气体为理想气体。解nRTWpdVdVV 212112lnlnlnVVVVWnRTVnRTnRTVV 33113351058.314300ln5010dmmolJ molKKdm42.87 10 J 第1页/共13页第一页，共14页。4. 1mol理想气体，始态体积为25 dm3，温度为373.3 K。分别通过下列四个过程定温膨胀，末态体积为100 dm3，求系统所做的功。（1）可逆过程；（2）向真空膨胀；（3）先在外压等于(dngy)体积为50 dm3时气体的平衡压力下，使气体定温膨胀到

2、50 dm3，然后再在外压等于(dngy)体积为100 dm3时气体的平衡压力下进行定温膨胀；（4）在外压等于(dngy)末态压力下进行定温膨胀。解（1）可逆过程12lnVWnRTV331133251018.314373.2ln10010dmmolJ molKKdm34.3 10 J 第2页/共13页第二页，共14页。（2）向真空(zhnkng)碰撞 W=0（3）两次等外压且定温膨胀(png zhng)pVnRT114133118.314373.26.21 105010nRTmolJ molKKpPaVdm114233218.314373.23.10 1010010nRTmolJ molKKp

3、PaVdm433333116.21 10(50102510 )1.55 10WpVPadmdmJ 433333223.10 10(100105010 )1.55 10WpVPadmdmJ 3123.1 10WWWJ（4）43333323.10 10(100102510 )2.33 10WpVPadmdmJ 第3页/共13页第三页，共14页。5. 1 mol 单原子分子(fnz)理想气体，由0.1105 Pa，300 K按下面两种不同过程压缩到0.25105 Pa，300 K，试计算并比较两过程的W,Q, U及H。定压冷却(lngqu)后再定容加热定容加热后再定压冷却(lngqu)解11nRTV

4、p22nRTVp（1）理想气体，且始末状态的温度相等(xingdng)，所以U=0， H=0112212nRTppVppTTnRnRp1122()()(1)ppWnR TnR TTnRTTnRTpp 第4页/共13页第四页，共14页。or11211212()()(1)pnRTnRTWp VVpnRTppp 51150.1 1018.314300(1)0.25 10PamolJ molKKPa31.5 10 J31.5 10QWJ （2）221121nRTpp VppTTnRnRp2211()()( 1)ppWnR TnR TTnR TTnRTpp or22212211()()( 1)pnRTn

5、RTWp VVpnRTppp 33.7 10 J33.7 10QWJ 第5页/共13页第五页，共14页。6. 1 mol 氢气在298.2 K及101.325 kPa下经绝热可逆过程压缩(y su)到5 dm3,试计算：（1）氢气的最后温度；（2）氢气的最后压力（3）需做的功解 氢气为双原子分子(fnz)，所以,72p mCR,52V mCR1.4011331118.314298.20.024524.5101.325nRTmolJ molKKVmdmpkPa121112TVTV311.4 11213224.5()298.2()563.15VdmTTKKVdm(1)第6页/共13页第六页，共14

6、页。(2)112233218.314563.1936.32510nRTmolJ molKKpkPaVdm(3) 绝热可逆过程，Q=03,215()1(563.1298.2)5.5 102V mWnCTTmolRKKJ7. 已知水蒸气的平均(pngjn)摩尔热容， 现将1 kg，373.2 K的水蒸气在101.325 kPa下升温至673.2 K，求该过程中的Q、W、 U及H。11,34.10,p mCJ molK解 恒压无非体积(tj)功的过程，则115,1100034.10(673.2373.2)5.7 1018p mgQHnCTJ molKKJg mol 第7页/共13页第七页，共14页。

7、115110008.314(673.2373.2)1.4 1018gWnR TJ molKKJg mol 5555.7 101.4 104.3 10UQWJJJ8. 已知冰在273.2 K及101.325 kPa时的熔化热为6.002 kJmol-1，水在373.2 K及101.325 kPa时的蒸发热为40.59 kJmol-1，在273.2 K 373.2 K之间水的平均定压热容(r rn)为75.3 Jmol-1K-1。今在101.325 kPa下，将1mol冰(273.2 K)变为373.2 K的水蒸气，其U和H为多少？解 题目(tm)中的过程是不可逆相变过程，3122222( ,27

8、3.2)( ,273.2)( ,373.2)( ,373.2)HHHH O sKH O lKH O lKH O gK 1116.0026.002fusHn HmolkJ molkJ 第8页/共13页第八页，共14页。112,175.3(373.2273.2)7.53p mHnCTmolJ molKKkJ13140.5940.59fusHn HmolkJ molkJ 12354.12HHHHkJ 2311()54.1218.314 10373.251.02glgUHp VVHpVHnRTkJmolkJ molKKkJ 第9页/共13页第九页，共14页。9. 在定容条件下，加热氦气，起始体积(tj

9、)为100 dm3，温度为273 K，压力为标准压力，加热后压力增加至2倍标准压力，试计算U和H解 氦气为理想气体(l xin q t)，且是定容过程，则pv=nRT,32v mCR22112 273546pTTKKp33311,11100 10100 1038.314(546273)8.3142732v mPamUnCTJ molKKJ molKK15kJ33311,11100 10100 1058.314(546273)8.3142732p mPamHnCTJ molKKJ molKK25kJ第10页/共13页第十页，共14页。10和11略，方程式的加减(ji jin)。12、13、14一

10、个(y )类型，以12为例12 氯化氢气体的标准生成焓，氯化氢、氢气、氯气(l q)的摩尔定压热容分别为35211,362112,352112,:(26.534.60 101.09 10):(29.070.836 102.01 10):(36.900.25 102.845 10)p mp mp mHCl CTTJ molKHCTTJ molKClCTTJ molK试计算反应 在1273 K时的反应热。2211( )( )( )22HgClgHCl g解35211,3621135211(26.534.60 101.09 10)1(29.070.836 102.01 10)21(36.900.25

11、 102.845 10)2rp mBp mCv CTTJ molKTTJ molKTTJ molK 1(298)92.31fmHKkJ mol 第11页/共13页第十一页，共14页。35262,6.465.14 100.33 101.01 10rp mCTTT 121735262298(1217)(298)( 6.465.14 100.33 101.01 10)rmrmHKHTTTdT 313225192.31 10 6.46 (1217298)5.14 10(1217298 )0.33 102J mol 6331111()1.01 10(1217298 )12172983J mol第12页/共13页第十二页，共14页。感谢(gnxi)观看！第13页/共13页第十三页，共14页。NoImage内容(nirng)总结3. 在300 K时，5 mol氢气由5 dm3定温膨胀到50 dm3 ，试计算其膨胀功。第1页/共13页。通过下列四个过程定温膨胀，末态体积为100 dm3，求系统所做的功。的W,Q, U及H。理想气体，且始末(shm)状态的温度相等，所以。过程中的Q、W、 U及H。试计算U和H。解 氦气为理想气体，且是定容过程，则pv=nRT,。12、13、14一个类型，以12为例。第11页/共13页。感谢观看第十四页，共14页。