1-1-1 298 K时,将005 kg的N2由01 MPa定温可逆压缩到2.ppt

1-1-1. 298 K时, MPa定温可逆压缩到2 MPa,试计算此过程的功。
MPa下做定温膨胀再回到原来状态,问此过程的功又是多少?
解:n = 50 g / 28 g·mol1 = mol
Mpa,
1-1-2. 理想气体定温可逆膨胀,从V1至10V1, kJ,p1 = kPa,求V1;又若气体为2 mol时,温度为多少?
V1 = nRT / p1 = ( × / 202600 ) m3
= m3 =
解:
W = nRTln( V1 / V2 ) = nRTln( V1 / 10V1 ) =- =-41850 J
nT = mol·K
若 n = 2 mol,则 T = ( / 2 ) K = K
1-1-3. 求下列各过程的体积功:(视H2为理想气体)。
( 1 )5 mol H2由300 K,100 kPa定压下加热到800 K;
( 2 )5 mol H2由300 K,100 kPa定容下加热到800 K;
( 3 )5 mol H2由300 K, kPa;
( 4 )5 mol H2由300 K, kPa。
( 4 )理想气体自由膨胀,W = 0。
( 3 )对理想气体,定温可逆过程:
W1 = -nRTln( p1 / p2 ) = - kJ
( 2 )定容过程,即dV = 0,所以,W = 0。
解:( 1 )由式,对定压过程,则
W = -pamb ( V2-V1 ) = -pambnR
因为:p1 = p2 = pamb
所以:W = -nR ( T2-T1 )= - kJ
1-1-4. 10 mol的理想气体,压力1013 kPa,温度300 K,分别求出定温时下列过程的功:
( 1 )向真空中膨胀;
( 2 ) kPa下体积胀大1 dm3;
( 3 ) kPa;
( 4 ) kPa。
( 4 ) W = nRTln( p2 / p1 )
= [ 10××300ln( / 1013 ) ] J
= - kJ
解:( 1 ) W = 0 ( 因pamb = 0 )
( 2 ) W = -×1 J = - J
( 3 ) W = -pamb [ nRT( 1 / p2-1 / p1 ) ]
= [-×10××300( 1 / -1 / 1013 )] J
= kJ
1-1-5. 10 mol理想气体由25℃, MPa膨胀到25℃, MPa,设过程为:( 1 )自由膨胀;( 2 ) MPa膨胀;( 3 )定温可逆膨胀。试计算三种膨胀过程中系统对环境作的功。
解:( 1 ) W = 0
( 2 ) W = -pambV = -pambnRT
= - MPa×10 mol× J·mol1·K1×298 K
×(1/-1/)
= - kJ
( 3 ) W = -nRTln( V2 / V1 ) = nRT lnp2 / p1 = - kJ