文档介绍：[注意]:公式(第五版)ΔU=Q-W,(第六版)ΔU=Q+W。W的数值相等,符号相反。,左室气体的压力大于右室气体的压力。现将隔板抽去,左、右气体的压力达到平衡。若以全部气体作为体系,则ΔU、Q、W为正?为负?或为零?解:p2p1∵刚性绝热容器∴Q=0,W=0,ΔU=,气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R。解:恒压下,W=p外ΔV=p外=R(p外=p,n=1mol,ΔT=1)×103kg•m-×103kg•m-3,现有1mol的水发生如下变化:(1)在100℃、,且水蒸气可视为理想气体;(2)在0℃、。试求上述过程体系所作的体积功。解:恒压、相变过程,(1)W=p外(V2–V1)=×103×=3100(J)(2)W=p外(V2–V1)=×103×=(J)。(1)Q、W、Q-W、ΔU是否已完全确定;(2)若在绝热条件下,使体系从某一始态变化到某一终态,则(1)中的各量是否已完全确定?为什么?解:(1)Q-W、ΔU完全确定。(Q-W=ΔU;Q、W与过程有关)(2)Q、W、Q-W、ΔU完全确定。(Q=0,W=-ΔU)℃、℃、:(1)恒温可逆膨胀;(2)向真空膨胀;(3)恒外压为终态压力下膨胀;(4),。求诸过程体系所作的体积功。解:纯pVT变化。(1)W=p外dV==nRTln=1××373×ln=4300(J)(2)W=p外dV=0(3)恒压,W=p外(V2–V1)=(V2–V1)=×(-)=2326(J)(4)恒温、恒外压,W=p外1(V2–V1)+p外2(V3–V2)=(V2–V1)+(V3–V2)=×(-)+(-)=3101(J),圆筒内壁上绕有电炉丝。通电时气体缓慢膨胀,设为等压过程。若(1)选理想气体为体系;(2)选电阻丝和理想气体为体系。两过程的Q、ΔH分别是等于、小于还是大于零?解:(1)理想气体体系:Qp=ΔH>0(2)(理想气体+电阻丝)体系:Qp=0;ΔH=-W电>0(由U2–U1=Qp–(p2V2–p1V1)-W电得ΔH=Qp-W电),,×104J•mol-1。求此过程体系的ΔH及ΔU。解:定T、p下的相变。ΔH=Qp=1××104=×104(J)W=p外(V2–V1)=×103×(30200–)×10-6=3058(J)ΔU=Q-W=×104(J)、W、ΔU和ΔH为正、为负还是为零?(1)理想气体自由膨胀。(2)理想气体恒温可逆膨胀。(3)理想气体节流膨胀。(4)理想气体绝热、反抗恒外压膨胀。(5)水蒸气通过蒸气机对外做出一定量的功之后恢复原态,以水蒸气为体系。(6)水(101325Pa,)→冰(101325Pa,)。(7)在充满氧的定容绝热反应器中,在墨剧烈燃烧,以反应器及其中所有物质为体系。解:(1)W=p外ΔV=0,Q=0,ΔU=ΔH=0(2)ΔU=0,ΔH=0,W=Q=p外dV=nRTln>0(3)ΔU=0,ΔH=0,W=Q=0(4)Q=0,W=p外ΔV>0,ΔU<0,ΔH<0(降温)(5)ΔU=ΔH=0,Q>0,W>0(6)定T、p相变。Q<0,W>0,ΔU<0,ΔH<0(ΔH=Qp)(7)Q=0,W=0,ΔU=0,ΔH=ΔU+VΔp>(g)的Cp,m=(-×10-3T+×10-6T2)J•K-1•mol-1,现将1mol的H2(g)从300K升至1000K,试求:(1)恒压升温吸收的热及H2(g)的ΔH;(2)恒容升温吸收的热及H2(g)的ΔU。解:纯pVT变化。(1)ΔH=Qp=nCp,mdT=1×[×(T2–T1)–×10-3×(1/2)×(T22–T12)+×10-6×(1/3)×(T23–T13)]=20620(J)(2)ΔU=QV=nCV,mdT=nCp,mdT–nRdT=20620–1××(1000–300)=14800(J