物理化学第一定律pppt.ppt

* * * * * * * * * * * 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 ?373.15＝3102.4J * * 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= 25.42kJ。途径b为恒压加热过程。 求途径b的Wb及Qb。 5 mol Pg p1 =200kPa T1 ＝25 ℃ 5 mol Pg p2 = 100kPa T2 ＝ -28.57 ℃ 5 mol Pg p3 = 200kPa T3 (1)绝热 (2)恒容 2.5 途径b 恒压 * * 5 mol Pg p1 =200kPa T1 ＝25 ℃ 5 mol Pg p2 = 100kPa T2 ＝ -28.57 ℃ 5 mol Pg p3 = 200kPa T3 (1)绝热 (2)恒容 T3 = 2T2＝2 ?（273.15－28.57）＝489.16 K ? U＝Qa＋Wa＝ Qb＋Wb Wb=－p环(V3 － V1) ＝－nR ? T =－5 ?8.314 ?191.01＝－7940.3J Qb＝（ Qa＋Wa）－Wb =(25.42－5.57)+7.94 = 27.79 kJ 途径b 恒压 * * 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 5mol理想气体 T1 V1 5mol理想气体 T2 = T1 + 50 ℃ V2 = V1 恒容 Q = ?U = nCVm ? T =5 ? 3/2R ?50=3.118 ?103 J ?H = nCpm ? T = 5 ?5/2R ?50= 5.196 ?103 J * * 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 ? (150－100) ? 10－3m3 =－5000J Q = ? U－ W = 18750 + 5000 = 23750J 2.11第四版 4 mol Pg p1 =100kPa V1 = 100dm3 4 mol Pg p2 = 100kPa V2 = 150dm3 4 mol Pg p3 = 150kPa V2 = 150dm3 3 (1)恒压 (2)恒容 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 J·mol·K-1 。 2.11第五版 1mol Pg T1 =300K p1 = 101.325kPa 1 mol Pg T2 = T1=300K p2 = 1 mol Pg T3 = 370K p3 = 250.00kPa (1)恒温 (2)恒容 ? U＝ n CV,m (T3 －T1 ) = 20.92 ×( 370－300)=1464J ? H＝n Cp,m (T3 －T1 ) =（20.92+8.314）×( 370－300)=2046J p2 = p3× T2 / T3 = 250× 300/ 370= 202.70kPa W =W1+ W2 =W1 =－p2(V2 － V1) = －nRT (1－ p2 / p1) = －8.314 ?300 ?(1－ 202.70/ 101.325) = 2496 J Q = ? U－ W = 146