物理化學(xué)習(xí)題及解答

1、第一章第一章熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律1、10mol氧在壓力為101kPa下等壓加熱，使體積自1000dm3膨脹到2000dm3，設(shè)其為理想氣體，求系統(tǒng)對(duì)外所做的功。解：W=peΔV=101103(20001000)103=101103(J)即系統(tǒng)對(duì)外做功101103J2、在一絕熱箱中裝有水，接聯(lián)電阻絲，由蓄電池供應(yīng)電流，試問(wèn)在下列情況下，Q、W及ΔU的值時(shí)大于零，小于零，還是等于零？系統(tǒng)電池電阻絲水水電阻絲電池電阻絲環(huán)境水電阻絲水電

2、池電池電阻絲電池水解：Q=0W0(≈0)Q0W≈0ΔU0W0Q=0ΔU0W=0Q0ΔU0（有者表示通電后，電阻絲及水溫皆升高，假定電池放電時(shí)無(wú)熱效應(yīng)）3、10mol的氣體（設(shè)為理想氣體），壓力為101104Pa，溫度為27℃，分別求出下列過(guò)程的功：（1）反抗恒外壓101103等溫膨脹到氣體的壓力也為101103。（2）等溫可逆膨脹到氣體的壓力為101103Pa。解：(1)W=peΔV=101103108.314300()10343101

3、011101011???=22.45(kJ)(2)W=nRTln=108.314300103ln=57.43(kJ)12pp431010110101??4、在101kPa下，氣體由10.0dm3膨脹到16.0dm3，吸收了1255J的熱，求ΔU、ΔH、W。解：W=peΔV=101103(1610)103=606(J)ΔH=Qp=1255JΔU=QW=1255606=649(J)5、2.00mol的水蒸氣在100℃、101325Pa下變?yōu)?/p>

4、水，求Q、W、ΔU及ΔH。已知水的氣化熱為2258Jg。解：Q=Qp=ΔH=nΔvapHm=2225818103=81.29(kJ)W=peΔV=peVg=nRT=28.314373103=6.20(kJ)ΔU=QW=81.296.20=75.09(kJ)6、1.00mol冰在0℃、101325Pa下變?yōu)樗?，求Q、W、ΔU及ΔH。已知冰的熔化熱為335Jg。冰與水的密度分別為0.917及1.00gcm3。解：Q=Qp=ΔH=nΔfusH

5、m=133518103=6.03(kJ)W=peΔV=101325()106=0.165(J)917.018118?Q=Q1Q2=1.001.5R(751.6300)1.002.5R(300751.6)=56329387=3755(J)W=W1W2=025.3103(0.098580.2470)=3755(J)ΔU=QW=0ΔH=ΔUΔ(pV)=025.30.0985810.10.2470=0計(jì)算結(jié)果表明，Q、W與途徑有關(guān)，而ΔU、ΔH

6、與途徑無(wú)關(guān)。11、20.0mol氧在101kPa時(shí)，等壓加熱，使體積由1000dm3膨脹至2000dm3。設(shè)氧為理想氣體，其熱容Cpm=29.3Jmol1K1，求ΔU及ΔH。解：T1=607.4KT2=1214.8KQ=2029.3(1214.8607.4)=355936(J)=356kJW=101103(21)=101103(J)=101kJΔU=QW=356101=255(kJ)ΔH=Qp=Q=356kJ12、有100g氮?dú)?，溫度?/p>

7、0℃，壓力為101kPa分別進(jìn)行下列過(guò)程：（1）等容加熱到p=1.5101kPa。（2）等壓膨脹至體積等于原來(lái)的二倍。（3）等溫可逆膨脹至體積等于原來(lái)的二倍。（4）絕熱反抗恒外壓膨脹至壓力等于原來(lái)的一半。求各過(guò)程的Q、W、ΔU及ΔH。解：V1=1008.31427310100028=0.08026m3（1）溫度升高到409.5KW=0Q=ΔU=2.5R(409.5273)=10133(J)28100ΔH=3.5R(409.5273)=1

8、4186(J)28100（2）溫度升高到546KW=1010000.08026=8106(J)Q=ΔH=3.5R(546273)=28372(J)28100ΔU=QW=283728106=20266(J)（3）ΔU=ΔH=0W=Q=nRTln=8.314273ln2=5619(J)12VV28100（4）Q=0W=ΔU即pe(V2V1)=nCVm(T2T1)0.5p1()=nCVm(T2T1)11125.0pnRTpnRT?R(T20.