《物理化学》作业习é¢?/p>
第一ç«?/p>
热力学第一定律与热化学
1.
一隔板将一刚性决热容器分为左右两侧,左室气体的压力大于右室气体的åŽ?/p>
力ã€?/p>
现将隔板抽去左ã€?/p>
右气体的压力达到平衡ã€?/p>
若以全部气体作为体系ï¼?/p>
�/p>
Δ
U
�/p>
Q
�/p>
W
为正?为负?或为零?
解:
0
�/p>
�/p>
�/p>
�/p>
W
Q
U
2.
试证æ˜?/p>
1mol
理想气体在衡压下升温
1K
时,气体与环境交换的功等于摩尔气
体常æ•?/p>
R
�/p>
证明ï¼?/p>
R
T
nR
V
V
p
W
�/p>
�/p>
�/p>
�/p>
�/p>
)
(
1
2
3.
已知冰和水的密度分别为:
0.92×
10
3
kg·
m
-3
,现æœ?/p>
1mol
的水发生如下变化ï¼?/p>
(1)
�/p>
100
o
C
ï¼?/p>
101.325kPa
下蒸发为水蒸气,且水蒸气可视为理想气体;
(2)
�/p>
0
o
C
�/p>
101.325kPa
下变为冰ã€?/p>
试求上述过程体系所作的体积功ã€?/p>
解:
(1)
)
(m
10
96
.
1
10
92
.
0
10
18
3
6
3
3
�/p>
�/p>
ï‚?/p>
ï‚?/p>
ï‚?/p>
ï¼?/p>
ï¼?/p>
�/p>
V
)
(m
10
96
.
1
10
0
.
1
10
18
3
6
3
3
�/p>
�/p>
ï‚?/p>
ï‚?/p>
ï‚?/p>
ï¼?/p>
ï¼?/p>
æ°?/p>
V
)
(
10
101
.
3
373
314
.
8
1
)
(
3
J
nRT
V
V
p
W
e
ï‚?/p>
�/p>
ï‚?/p>
ï‚?/p>
�/p>
�/p>
�/p>
�/p>
æ°?/p>
ï¼?/p>
(2)
)
(
16
.
0
)
10
8
.
1
10
96
.
1
(
101325
)
(
5
5
J
V
V
p
W
e
�/p>
ï‚?/p>
�/p>
ï‚?/p>
ï‚?/p>
�/p>
�/p>
�/p>
�/p>
�/p>
æ°?/p>
�/p>
4.
若一封闭体系从某一始态变化到某一终态ã€?/p>
(1)
Q
�/p>
W
�/p>
Q
ï¼?/p>
W
�/p>
Δ
U
是否已经完全确定ã€?/p>
(2)
若在绝热条件下,使体系从某一始态变化到某一终态,åˆ?/p>
(1)
中的各量是否å·?/p>
完全确定?为什么?
解:
(1) Q
ï¼?/p>
W
�/p>
Δ
U
完全确定ã€?/p>
(2) Q
�/p>
W
�/p>
Q
ï¼?/p>
W
�/p>
Δ
U
均确定ã€?/p>
5. 1mol
理想气体ä»?/p>
100
o
C
�/p>
0.025m
3
经过下述四个过程变为
100
o
C
�/p>
0.1m
3
ï¼?/p>
(1)
恒温可逆膨胀ï¼?/p>
(2)
向真空膨胀ï¼?/p>
(3)
恒外压为终态压力下膨胀ï¼?/p>
(4)
恒温下先以恒外压等于气体体积ä¸?/p>
0.05m
3
时的压力膨胀è‡?/p>
0.05
m
3
,再以恒
外压等于终态压力下膨胀è‡?/p>
0.1m
3
�/p>
求诸过程体系所做的体积功ã€?/p>