物理化学第一.二章习题+答案.doc

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1、第一章    气体1  两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃，忽略连接细管中气体。解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。            2一密闭刚性容器中充满了空气，并有少量的水。但容器于300K条件下大平衡时，容器内压力为101.325kPa。若把该容器移至373.15K的沸水中，试求容器中到达新的平衡时应有的压力。设容器中始终有水存在，且可忽略水的任何体积变化。300K时水的饱和蒸气压为3.567k

2、Pa。解：将气相看作理想气体，在300K时空气的分压为                由于体积不变（忽略水的任何体积变化），373.15K时空气的分压为                由于容器中始终有水存在，在373.15K时，水的饱和蒸气压为101.325kPa，系统中水蒸气的分压为101.325kPa，所以系统的总压＝(121.595+101.325)KPa＝222.92KPa恒压恒容1mol理想气体P1=202.65KPaV1=10dm3T1=?1mol理想气体P3=2026.5KPaV3=1dm3T3=?1mol

3、理想气体P2=2026.5KPaV2=10dm3T2=?第二章热力学第一定律1.1mol理想气体经如下变化过程到末态，求整个过程的W、Q、△U、△H             .解：         恒容升温过程：W1=0J恒压压缩过程：W2=-P外(V3-V1)=-2026.5×103×(1-10)×10-3=18.24kJT3=T1,  根据热力学第一定律            2.在一带活塞的绝热容器中有一固定的绝热隔板。隔板靠活塞一侧为2mol，0°C的单原子理想气体A，压力与恒定的环境压力相等；隔板的另一侧为6m

4、ol，100°C的双原子理想气体B，其体积恒定。今将绝热隔板的绝热层去掉使之变成导热板，求系统达平衡时的T及过程的。       解：过程图示如下                                 显然，在过程中A为恒压，而B为恒容，因此                                 同上题，先求功                      同样，由于汽缸绝热，根据热力学第一定律                    3.1mol理想气体从300K，100kPa下等压加热到600K，求此过

5、程的Q、W、DU、DH。已知此理想气体Cp,m=30.0J·K-1·mol-1。解：W＝－p(V2-V1)=nR(T1-T2)=1×8.314×(300-600)=-2494.2JDU=nCV,m(T2-T1)=1×(30.00-8.314)×(600-300)=6506JDH=nCp,m(T2-T1)=1×30.00×(600-300)=9000JQp=DH=9000J4.5mol双原子气体从始态300K，200kPa，先恒温可逆膨胀到压力为50kPa，在绝热可逆压缩到末态压力200kPa。求末态温度T及整个过程的及。

6、解：过程图示如下                          要确定，只需对第二步应用绝热状态方程                    ，对双原子气体             因此                                 由于理想气体的U和H只是温度的函数，                                 整个过程由于第二步为绝热，计算热是方便的。而第一步为恒温可逆                           5.1mol某理想气体于27℃，101.325KPa的始

7、态下，先受某恒定外压恒温压缩至平衡态，再恒容升温至97.0℃，250.00KPa。求整个过程的。已知气体的CV,m=20.92J.mol-1.K-1.解：1mol理想气体P2=?V2=V3T2=27℃4mol理想气体P3=250KPaV3=?T3=97℃1mol理想气体P1=101.325KPaV1=?T1=27℃          对有理想气体和只是温度的函数                 该途径只涉及恒压和恒容过程，W2=0J根据热力学第一定律6.一水平放置的绝热恒容的圆筒中装有无摩擦的绝热理想活塞，活塞左、右两侧

8、分别为50dm3的单原子理想气体A和50dm3的双原子理想气体B。两气体均为0℃，100kPa。A气体内部有一体积和热容均可忽略的电热丝。现在经过通电极其缓慢加热左侧气体A，使推动活塞压缩右侧气体B到最终压力增至200kPa。求： （1）气体B的末态温度TB        （2）气体B得到的功WB；