1、2018/11/5,1,1 mol水蒸气（HO，g）在100，101.325 kPa下全部凝结成液态水。求过程的功。假设：相对于水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。,2.2,H2O(l) 100 101.325kPa,H2O (g) 100 101.325kPa,W=p环(V2 V1) =p(V1)nRT=1 8.314 373.153102.4J,2018/11/5,2,始态为25， 200kPa的5 mol理想气体, 经a,b两不同途径到达相同的末态。途径a先经绝热膨胀到 28.57 ，100kPa，步骤的功Wa= 5.57kJ；再恒容加热到压力200kPa的末态,步骤的热Qa= 25
2、.42kJ。途径b为恒压加热过程。 求途径b的Wb及Qb。,2.5,途径b 恒压,2018/11/5,3,T3 = 2T22 （273.1528.57）489.16 K UQaWa QbWb,Wb=p环(V3 V1) nR T=5 8.314 191.017940.3J Qb（ QaWa）Wb=(25.425.57)+7.94 = 27.79 kJ,途径b 恒压,2018/11/5,4,某理想气体CVm =3/2R。今有该气体5mol在恒容下温度升高50 。求过程的W, Q , U 及H .,W = 0,2.8,Q = U = nCVm T =5 3/2R 50=3.118 103 J,H =
3、 nCpm T = 5 5/2R 50= 5.196 103 J,2018/11/5,5,4mol某理想气体，Cp,m=7/2R。由始态100kPa, 100dm3 先恒压加热使体积增大到150dm3，再恒容加热使压力增大到150kPa。求过程的W, Q, U, 和 H., U n CV,m (T3 T1 ) = CV,m ( p3V3 p1V1) /R=18750J H n Cp,m (T3 T1 ) = Cp,m ( p3V3 p1V1) /R=31250J,W =W1+ W2 =W1 =p2(V2 V1) = 100 103Pa (150100) 103m3 =5000J Q = U W
4、 = 18750 + 5000 = 23750J,2.11第四版,解法2,1mol某理想气体于27，101.325kPa的始态下, 先受某恒定外压恒温压缩至平衡态，再恒容升温至97，250.00kPa。求过程的W, Q, U, H。已知气体的CV,m=20.92 JmolK-1 。,2.11第五版, U n CV,m (T3 T1 ) = 20.92 ( 370300)=1464J Hn Cp,m (T3 T1 ) =（20.92+8.314）( 370300)=2046J,p2 = p3 T2 / T3 = 250 300/ 370= 202.70kPa W =W1+ W2 =W1 =p2(
5、V2 V1) = nRT (1 p2 / p1) = 8.314 300 (1 202.70/ 101.325)= 2496 J Q = U W = 1464 2496 = 1032J,2018/11/5,10,容积为0.1m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为0 ，4mol的Ar(g)及150 ，2mol的Cu(s)。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求末态温度及过程的 H. 已知： Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容 Cp,m分别为20.786 JmolK1及24.435 JmolK1 ，且假设均不随温度而变。,Q =0， W =0， U 0 U U Ar(g)+ UCu(s)
6、=0 U n CV,m Ar(g)(T T1 )+ n Cp,m Cu(s) (T T2) = 0 T = 347.38 K, H = n Cp,m Ar(g)(T T1 )+ n Cp,m Cu(s) (T T2) =2469J,2.15,2018/11/5,11,已知水在100 ，101.325 kPa下的摩尔蒸发焓 vapHm = 40.668 kJmol-1 ，试分别计算下列过程的Q ,W, U及 H。 （1）在100 ，101.325 kPa下，1kg水蒸发为水蒸汽； （2）在恒定100 的真空容器中， 1kg水全部蒸发为水蒸汽，并且水蒸汽压力恰好为101.325 kPa。,2.21
7、,n mol H2O(l) 100 101.325kPa,n mol H2O (g) 100 101.325kPa,（1）T p,（2）向真空蒸发,n = 1000/18 =55.56 mol,恒压、W =0 的过程， Qp = H n vapHm =55.56mol 40.668 kJmol-1 =2259kJ W = p(Vg Vl) = pVg = nRT= 55.56 8.314 373.15 = 172.3 103 J = 172.3 kJ U Q + W =2259 172 =2087 kJ,n mol H2O(l) 100 101.325kPa,n mol H2O (g) 100
8、 101.325kPa,（1）T p,向真空蒸发，p环 =0， W =0， Q = U 过程（2）与过程（1）始终态相同， 所以两过程 U及 H相同。 Q = U =2087 kJ， H2259kJ,n mol H2O(l) 100 101.325kPa,n mol H2O (g) 100 101.325kPa,（2）向真空蒸发pamb = 0,2018/11/5,14,已知水(H2O, l)在100 的摩尔蒸发焓 vapHm = 40.668 kJmol-1 ，水和水蒸汽在25100 间的平均摩尔定压热容分别为Cp,m( H2O, l) = 75.75Jmol-1K-1和Cp,m( H2O,
9、 g) = 33.76Jmol-1K-1。求在25 时水的摩尔蒸发焓。,2.26,2018/11/5,15,某双原子理想气体1mol从始态350K，200kPa经过如下四个不同过程达到各自的平衡态，求各过程的功W。（1）恒温可逆膨胀到50kPa；（2）恒温反抗50kPa恒外压不可逆膨胀；（3）恒温向真空膨胀到50kPa；（4）绝热可逆膨胀到50kPa；（5）绝热反抗50kPa恒外压不可逆膨胀。,2.38,2018/11/5,16,2018/11/5,17,2018/11/5,20,25 下，密闭恒容的容器中有10g固体萘C10H8(s)在过量的O2(g)中完全燃烧成CO2(g)和H2O(l)。
10、过程放热401.727 kJ。求： （1） C10H8(s) +12O2(g) =10CO2(g)+4H2O(l)的反应进度； （2） C10H8(s) 的 （3） C10H8(s) 的,2.27,2018/11/5,21,25 下，密闭恒容的容器中有10g固体萘C10H8(s)在过量的O2(g)中完全燃烧成CO2(g)和H2O(l)。过程放热401.727 kJ。求： （1） C10H8(s) +12O2(g) =10CO2(g)+4H2O(l)的反应进度； （2） C10H8(s) 的 （3） C10H8(s) 的,2018/11/5,22,已知25 甲酸甲酯的标准摩尔燃烧焓 为-979.
11、5kJmol-1,甲酸（HCOOH,l）、甲醇（CH3OH,l）、水（ H2O,l ）及二氧化碳（CO2,g）的标准摩尔生成焓分别为 -424.72kJmol-1，-238.66kJmol-1, -285.83kJmol-1 及 -393.509 kJmol-1。应用这些数据求25时下列反应的标准摩尔反应焓。HCOOH(l)+ CH3OH(l)=HCOOCH3(l)+H2O(l),2.31,2018/11/5,23,2018/11/5,24,2018/11/5,25,+2O2,+2O2,2018/11/5,26,思考题,2. 一气体从某一状态出发，经绝热可逆压缩或经恒温可逆压缩到一固定的体积，哪种压缩过程所需的功大，为什么？如果是膨胀，情况又将如何？,2018/11/5,27,绝热过程Q=0 U=w,
