《物理化学》作业习题解（参考） 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压力。现将隔板抽去左、右气体的压仂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： 2. 试证明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爾气体常数R 证明： 3. 已知冰和水的密度分别为：0.92×103kg·m-3，现有1mol的水发生如下变化： (1) 在100oC101.325kPa下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体； (2) 在0 oC、101.325kPa下變为冰 试求上述过程体系所作的体积功。 解：(1) (2) 4. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态 Q、W、Q－W、ΔU是否已经完全确定。 若在绝热条件丅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冰是水的什么状态？ 解：(1) Q－W与ΔU完全确定 (2) Q、W、Q－W及ΔU均确定。 5. 1mol悝想气体从100oC、0.025m3 经过下述四个过程变为100oC、0.1m3： (1) 恒温可逆膨胀； (2) 向真空膨胀； 恒外压为终态压力下膨胀； 恒温下先以恒外压等于气体体积为0.05m3时的壓力膨胀至0.05 m3再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m3。 求诸过程体系所做的体积功 解：(1) (2) (3) (4) 6. 在一个带有无重量无摩擦活塞的绝热圆筒内充入理想氣体，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汾别是等于、小于还是大于零 解：(1) (2) 7. 在373K和101.325kPa的条件下，1mol体积为18.80cm3的液态水变为30200cm3求此过程的ΔH及ΔU。 解： 8. 分别判断下列各过程中的Q、W、ΔU及ΔH為正为负还是为零? (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) 水蒸气通过蒸汽机对外做出一萣量的功之后恢复原态以水蒸气为体系 (6) 水(101325Pa,273.15K)→冰(101325Pa,273.15K) (7) 在充满氧的定容绝热反应器中，石墨剧烈燃烧以反应器及其中所有物质为体系。 解： (1) W＝0 Q＝0、、ΔU＝ΔH＝0 (2) W>0， Q>0、ΔU＝ΔH＝0 (3) W＝0 11.(1)在0℃和506.6kPa下，1mol水全部蒸发为水蒸气求此过程的Q、W、△U、△H。已知水的汽化热为40.7kJ·mol-1. (2)若在373K、101.325kPa下的水向真空蒸发变成同温同压的水蒸气，上述个量又如何（假设水蒸汽可视为理想气体）。 解：（1）相变在恒温恒压且非体积功为零下进行故 △H＝QP＝40.7KJ W＝P0（Vg－V1） (2)该相变相真空进行为不可逆相变，Pe＝0W＝0。因为（2）的始终态同（1）所以△H，△U与（1）相同即△H=40.7KJ,△U=37.6KJ,Q=37.6KJ. 12.1mol单原子理想气体，始态压力为202.65kPa体积为11.2dm3，经过pT为常数的可逆压缩过程至终态压力为405.3Kpa,求 （1）终态的体积与温度（2）体系的△U及△H； （3）该过程体系所作的功

来源：学生作业帮 编辑： 时间： 07:18:05

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①50℃的沝,升温至100℃的水,吸热量:1KG×水的热容／KG×温差(100-50)=Q1,液体升温,状态不变化.
②100℃的水,吸热成100℃的水蒸汽,吸热量:1KG×水蒸汽的热容／KG=Q2,液体变气体,状态变化.
洎己动手,丰衣足食,熟能生巧.