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文档简介
热力学第一定律 习题课,2.一容器中装有某气体1.2 L ,在97.272 kPa下,气体从环境吸热800 J后,体积膨胀到1.5 L,计算系统的热力学能改变量。,分析: U=?已知Q,P, VW,解:,3.理想气体等温可逆膨账,体积从V1膨胀至10V1,对外作了41.85kJ的功, 若气体的量为2mol ,始态压力为202.65kPa。试求系统的温度、体积 。,分析: V ,T=?已知:P,W,n,解:,4. 在100 kPa 下,某气体从10 L膨胀至16 L,吸热125.52 J,求W, U 及 H 。,分析: W, U , H =?已知:Q,V,P,解:,5. 2 mol理想气体在300 K由0.5 L等温可逆膨胀至5 L,求W,Q 及 U 。,分析: W,U ,Q =?已知:n,V,T,解:,7. 已知100 oC,101.325 kPa时水的蒸发热为40.66 kJ.mol-1,求1 mol100 oC, 101.325 kPa 水变成同温度、101.325 kPa 的水蒸气时的 U 和 H 。,解:,H = Qp = 40.66 kJ/mol,8. 将1000 g水经下列不同过程气化成 100 oC,101.325 kPa下的水蒸气,求各过程的Q,W,U, H 。已知水的蒸发热为40.66 kJ.mol-1 。 (1)在100 oC,101.325 kPa下气化; (2)在恒外压力p=50662.5 Pa下将水等温气化,然后再将水蒸气可逆加压变为100 oC,101.325 kPa下的水蒸气; (3)等温向真空气化。,解:,(1)在100 oC,101.325 kPa下气化;,解:,(2)在恒外压力p=50662.5 Pa下将水等温气化,然后再将水蒸气可逆加压变为100 oC,101.325 kPa下的水蒸气;,解:,(3)等温向真空气化。,9. 25时,一个带有活塞的桶中装有100 g N2,当外压力为3000 kPa时处于平衡,若压力骤减到1000 kPa ,气体可视作绝热膨胀。计算系统最后的温度和 U , H。(假定N2是理想气体,Cv,m=20.71 J.K-1.mol-1 。),解:,10. 一摩尔单原子理想气体,始态为202.650 kPa,11.2 L,经pT=常数的可逆过程(即过程中pT=常数)压缩到终态为405.300 kPa,已知Cv,m=3R/2,求: (1)终态的体积和温度;(2)U 及 H ;(3)所做的功。,解:,11. 将浓度c(C2O42-) =0.16 mol/L的酸性草酸溶液25 mL和浓度 c(MnO4-) =0.08 mol/L 的高锰酸钾溶液20 mL在100 kPa和 298 K混合使之反应,用量热计测得的热量为-1200 J。该反应的计量方程可用下面二种写法表示,分别求出相应的和 rHm(298 K)。,解:,解:,12. 计算25 oC时下列反应的等压反应热与等容反应热之差。,解:,13. 已知下列两个反应:求298 K时水的标准摩尔汽化热。,解:,14. 已知反应,计算下列反应的,解:,15. 已知-10 oC的1 mol过冷水,在标准压力下凝固成-10 oC的冰,求 -10 oC的凝固热。已知水在0 oC 的凝固热为-6.02 kJ.mol-1 。假定水与冰的热容不随温度而变,分别为75.3 J.K-1.mol-1 和37.6 J.K-1.mol-1 。,解:,17. 利用标准摩尔生成焓数据计算下列反应的rHm及 rUm。假定反应中的各气体都可视作理想气体。,解:,解:,18. 25 oC时,C(石墨)、甲烷及氢的标准摩尔燃烧焓分别为-393.5 kJ.mol-1 ,-890.3 kJ.mol-1和-285.8 kJ.mol-1 。求25 oC时在(1)等压;(2)等容情况 下反应的热效应。,解:,19. 已知反应 在300 K及等容条件下进行时,Qv=-1.192106 J,请计算反应的Qp和fHm(WC,s,300 K)。已知C和W在300 K时的标准摩尔燃烧焓分别为-393.5 kJ.mol-1和-285.8 kJ.mol-1.,解:,22 .计算298 K时,反应 的摩尔反应焓变。,思考题1.指出下列公式适用的条件,HUPV 封闭系统 HQp; U=Qv H 和U,WnR
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