物理化学习题(共4页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第二章习题1.已知100kPa下冰的熔点为0，此时冰的比热容fush=333.3J/g。水和冰的平均比定Cp分别为4.184J/gK以及2.000J/gK。今在绝热容器里向1kg50的水中投入0.8kg温度20的冰。求：1)末态温度。2)末态水和冰的质量。解：1)假设冰全部融化H(冰)=m(冰) fush+ m(冰) Cp(冰) 0-（-20）+ m(冰) Cp(水)(t-0) =800333.3+8002.00020+8004.184t =+33472tH(水)=m(水) Cp(水) (t-50) =10004.184(t-50) =4184t-因为容器为绝热，所以

2、H=0。既有H(冰)+ H(水)=0 +33472t=4184t-t=-11.80 故而冰没有完全融化当50水降温到0时，H(水) = m(水) Cp(水) (0-50)=10004.184(-50)=- J当-20冰升温到0时，H(冰) = m(冰) Cp(冰) 0-(-20)=8002.00020=32000J|H(水) |H(冰) |所以冰只有部分融化，形成冰水混合物，则t=0。2)假设熔化的冰的质量为x，得到 H=H(冰)+ H(水) = m(冰) Cp(冰) 0-(-20)+xfush+ m(水) Cp(水) (0-50)=0 x=0.532kg末态水的质量为1kg+0.532kg=

3、1.532kg末态冰的质量为0.8kg-0.532kg=0.268kg2.已知水在100,101.325kP下的摩尔蒸发焓vapHm=40.668kJ/mol,试分别计算下列两个过程的Q，W, U，H。（1）在100,101.325kP下,1kg水蒸发成水蒸气；（2）在恒定100的真空容器里，1kg水全部蒸发为水蒸气，并且水蒸气压力恰好为101.325kP.解：(1)由题意可知：H=nvapHm=2257kJ Qp=H=2257kJ; V1=0; V2=;可得W=Pdv=172.2kJ;所以U=Q+W=2259172.25=2085kJ;(2)由于为真空容器，故而Pamb=0,则W=PambV

4、=0;H=nvapHm=2257kJ;由于H=U+(PV)= U+0=U; U=Qv+W= Qv;代入得：U= Qv =2085kJ; 第三章习题1. 1mol理想气体在T=300k下，从始态100kpa经历下列各过程达到各自的平衡态。求各过程的Q 、 Siso （1）可逆膨胀至末态压力50kp；（2）反抗恒外压50kp不可逆膨胀至平衡态；（3）向真空自由膨胀至原体积的2倍。解：三个过程经不同路径达到同一末态，故S相等。 （1）（2）不可逆膨胀，则 （3）真空自由膨胀 则 2. 5mol单原子理想气体从始态300K,50KPa先绝热可逆压缩至100KPa,再恒压冷却使体积缩小至85dm3.求整个过程的Q,W，.解：过程一：绝热可逆压缩 过程二：恒压冷却 故整个过程中：专心-专注-专业