《物理化学》课后习题答案(天津大学第四版)2_(课件).ppt

****题及答案天津大学物理化学教研组编王正烈周亚平李松林刘俊吉修订高等教育出版社本演示文稿可能包含观众讨论和即席反应。使用PowerPoint可以跟踪演示时的即席反应,在幻灯片放映中,右键单击鼠标请选择“会议记录”选择“即席反应”选项卡必要时输入即席反应单击“确定”撤消此框此动作将自动在演示文稿末尾创建一张即席反应幻灯片,包括您的观点。面向21世纪课程教材物理化学(第四版)青海民族学院(化学系)°C,200kPa的5mol某理想气体,经途径a,b两不同途径到达相同的末态。途经a先经绝热膨胀到-°C,100kPa,步骤的功Wa=-,再恒容加热到压力200kPa的末态,步骤的热Qa=。途径b为恒压加热过程。求途径b的Wb及Qb。解:先确定系统的始、末态对于途径b,  4mol的某理想气体,温度升高20°C,求∆H-∆U的值。      解:根据焓的定义H=U+PV∆H-∆U=∆(PV)PV=nRT∆H-∆U=∆(nRT)=nR∆T=4╳╳20=,Cp,m=7R/2。由始态100kPa,50dm3,先恒容加热使压力体积增大到150dm3,再恒压冷却使体积缩小至25dm3。求整个过程的W,Q,∆H,∆U. 解:过程图示如下由于P1V1=P3V3,则T3=T1,对有理想气体∆H和∆U只是温度的函数∆H=∆U=0该途径只涉及恒容和恒压过程,因此计算功是方便的根据热力学第一定律:Q=∆U-W=0-=-°C液态乙醇(C2H5OH,l)的体膨胀系数等温压缩率,密度,摩尔定压热容。求20°C,液态乙醇的。解:由热力学第二定律可以证明,,器壁上有一小孔与100kPa的大气相通,以维持容器内空气的压力恒定。今利用加热器件使器内的空气由0°C加热至20°C,问需供给容器内的空气多少热量。已知空气的假设空气为理想气体,加热过程中容器内空气的温度均匀。解:在该问题中,容器内的空气的压力恒定,但物质量随温度而改变注:在上述问题中不能应用,虽然容器的体积恒定。这是因为,从 小孔中排出去的空气要对环境作功。所作功计算如下: 在温度T时,升高系统温度dT,,其两侧分别为0°C,4mol的Ar(g)及150°C,2mol的Cu(s)。现将隔板撤掉,整个系统达到热平衡,求末态温度t及过程的∆H。已知:Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容分别为且假设均不随温度而变。解:图示如下假设:绝热壁与铜块紧密接触,且铜块的体积随温度的变化可忽略不计,则该过程可看作恒容过程,因此假设气体可看作理想气体则:°C,其中CO(g)和H2(g)。若每小时有300kg的水煤气由1100°C冷却到100°C,并用所收回的热来加热水,是水温由25°C升高到75°C。求每小时生产热水的质量。CO(g)和H2(g)的摩尔定压热容与温度的函数关系查本书附录,水的比定压热容。解:300kg的水煤气中CO(g)和H2(g)的物质量分别为300kg的水煤气由1100°C冷却到100°C所放热量设生产热水的质量为m,,摩尔分数,始态温度,压力。今该混合气体绝热反抗恒外压膨胀到平衡态。求末态温度及过程的解:过程图示如下分析:因为是绝热过程,过程热力学能的变化等于系统与环境间以功的形势所交换的能量。因此,单原子分子,双原子分子由于对理想气体U和H均只是温度的函数,,隔板的两侧分别为2mol,0°C的单原子理想气体A及5mol,100°C的双原子理想气体B,两气体的压力均为100kPa。活塞外的压力维持在100kPa不变。今将容器内的隔板撤去,使两种气体混合达到平衡态。求末态的温度T及过程的。假定将绝热隔板换为导热隔板,达热平衡后,再移去隔板使其混合,则由于外压恒定,求功是方便的解:过程图示如下:由于汽缸为绝热,。隔板靠活塞一侧为2mol,0°C的单原子理想气体A,压力与恒定的环境压力相等;隔板的另一侧为6mol,100°C的双原子理想气体B,其体积恒定。今将绝热隔板的绝热层去掉使之变成导热板,求系统达平衡时的T及过程的。解:过程图示如下显然,在过程中A为恒压,而B为恒容,因此