发布时间 : 星期三 文章物理化学教程课后习题答案更新完毕开始阅读7ea150d95cf7ba0d4a7302768e9951e79b896939
物理化学教程课后习题答案
第一章 化学热力学基础
姓名：刘绍成 学号 ：120103208026 金材10-1-16-34
P82(1-1) 10 mol理想气体由25℃，1.00MPa。设过程为：（i）向真空膨胀；（ii）对抗恒外压0.100MPa膨胀。分别计算以上各过程的体积功。 解： (i) (ii)
T=273k 外
(i) 向真T=273k PP(ii) p1=1.02=0.向真空膨胀 P=0，由W=-PΔV得 W=0. （ii）P1V1=nRT V1=24.777m3;
624.777?1?10P1因为是恒温过程，故 V2=P2V1=0.1?106=247.77m3
W=-?vPdv=-P(V2-V1)=-22.2995J
1v2小结：此题考查真空膨胀的特点及恒外压做功的求法，所用公式有：PV=nRT;
PVT=常数；W=-?vPdv等公式。
1v2P82(1-3) 473k, 0.2MPa，1dm3的双原子分子理想气体，连续经过下列变化：（I）定温膨胀到3 dm3；（II）定容升温使压力升到0.2MPa；（III）保持0.2MPa降温到初始温度473K。（i）在p-v图上表示出该循环全过程；（ii）计算各步及整个循环过程的Wv、Q，ΔU，及ΔH。已知双原子分子理想气体Cp,m=72R。
解：
T1=47
dT=0 dV=0 dP=0 T=47T= 12T1=473k P=0.3k =0.3k P= P1=0.2MPa P
P1V1=nRT1 n=P1V1=P2V2 ?P2=V1P1=2T2=
P1P2VP1V1RT1=
0.2?106?1?10?38.3145?473mol=0.0509mol,
13×0.2×106=0.067MPa,
T1=
0.2?1061?0.2?1063×473K=1419K.
(i) 恒温膨胀A B △Ui=0，△Hi=0. Wi=-
?v2v1Pdv=-nRTln
v2v1=-0.0509×8.3145×473×
ln3=-219.92J.
?Qi=-W=219.92J.
(ii) 等体过程 B C 因为是等体积过程所以Wii=0,
Qii=△Uii=nCV,m△T=n(Cp,m-R)(T2-T1)=0.0509×(72-1)×8.3145×(1419-473)=1000.89J;
△ Hii=nCp,m△T=0.0509×3.5×8.3145×(1419-473)=1401.2J. (iii) 等压过程 C A Wiii=-P△V=-P(V1-V2)=-0.2×106×(1-3)×10-3=400J;
△ Hiii=nCp,m△T=0.0509×3.5×8.3145×(473-1419)=-1401.2J △ Uiii=nCV,m
△
T=0.0509
×
2.5
×
8.3145
×
(473-1419)=-1000.89J Q=△U-W=-1000.89-400=-1400.89J
在整个过程中由于温度不变所以△U=0, △H=0; Q=-W=-180.08J.
小结：此题考查了恒温过程、等体过程以及等压过程的公式应用，内能和焓只是过于温度的函数。所用公式有：Cp,m-CV,m=R; △U=nCV,m△T;
△H=nCp,m△T; W=-P△V
P82(1-4) 10mol理想气体从2×106 Pa、10-3m3定容降温，使压力降到2×105 Pa，再定压膨胀到2×10-2?，求整个过程的Wv，Q，ΔU和ΔH。
解： P I A（P,V,T） n=10mol,P1=2×106 Pa,V1=10-3m3,
111 II B（P,V,T） P2=2×105 Pa V2=2×10-2m3
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V1 V2 V
P1V1=nRT1 T1=
P1V1nR=23.77K