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第一、二定律练习题.doc

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第一、二定律练习题.doc
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5 mol理想气体(C pm = 2910 J·K-1·mol-1),由始态400 K,200 kPa等压冷却到300 K,试计算过程的Q,W,U,H及 S。解:T 1 = 400 K,T 2 = 300 K 1,d14.5kJppn2211,m,m()0.4kJTVTCRW = U- Q = 415 kJ或 W =-pV = -nRT = 415 kJ SnCTp,l.mJK2114865 mol某理想气体(C pm = 2910 J·K-1·mol-1),由始态(400 K,200 kPa)分别经下列不同过程变到该过程所指定的终态。试分别计算各过程的Q ,W,U, H及S。(1)对抗恒外压100 kPa,绝热膨胀到100 kPa;(2)绝热可逆膨胀到100 kPa。解:(1)(5 mol, T 1 = 400 K, p1 = 200 kPa) (5 mol, T 2, p2 = 100 kPa)绝 热 、 恒 外 压    Q = 0 U = WnCnRTV,()m2121TRpV21349,, .KUW52081342901olJmolK()(.)·=-594 kJ H = nCpm(T 2-T 1)=-831 kJ SnCnRp,ll.J2164(2)Q = 0 1mol理想气体在T = 300 K下,从始态100 kPa向真空自由膨胀至原体积的 2倍,求△U,△H, Q,W,△S及△S iso。解:理想气体向真空膨胀,△U =0 △H =0 Q=0 W=0 = = = syS12lnpR21lV18.35ln2.76JKamb0T1isosy5.76.J温度为200℃,体积为20 dm 3的1 mol氧,反抗恒定的1013 kPa的外压进行绝热膨胀,直到气体的压力与外压平衡,设氧气服从理想气体行为,在该过程中△U,△H , Q,W,△S为多少?已知 。CRp,m72解:Q = 0, U = W即 nTpnRTVnTpVV,()m212121CRC, ,m275ol0.38.473.J24.6KT1847.()kPa196.apVU = W= =1 (407.6-473.2 ) = 1.363k ,m2nCT58.34J△H= =1 (407.6-473.2 )= 1.909k ,()p7.SnTnRp,mll22 783407683496710181ln.JK.·J2 mol某理想气体(C pm = 2936 J·K-1·mol-1)在绝热条件下由 2732 K,1000 MPa膨胀到2036 K,01000 MPa,求该过程的Q ,W, , H,S。U解:这是理想气体p,V,T变化过程Q = 0 WUnTCRTVp ,,()((. ().mdolJKmolKkJ211293684503627HnpTp,,(). ().1dololkJ12 2936036274087·1 mol O2由29815 K,100 kPa的压力下经等温可逆压缩增至600 kPa的终态。(1)试求U,H,G, A, S(系),W 和Q以及 S(隔) ?(2)若改在恒外压600 kPa压缩至同一终态,上述各热力学量又为多少?解:(1) U = 0 H = 0, QWnRTpl.124kJGSQA0.SQT()系 ·41029854931JKS()环隔 02 mol某理想气体( Cpm = 2936 J·K-1·mol-1)在绝
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