物理化學習題

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上第二章習題1.已知100kPa下冰的熔點為0，此時冰的比熱容fush=333.3J/g。水和冰的平均比定Cp分別為4.184J/g·K以及2.000J/g·K。今在絕熱容器里向1kg50的水中投入0.8kg溫度20的冰。求：1)末態(tài)溫度。2)末態(tài)水和冰的質量。解：1)假設冰全部融化H(冰)=m(冰) fush+ m(冰) Cp(冰) 0-（-20）+ m(冰) Cp(水)(t-0) =800×333.3+800×2.000×20+800×4.184t =+33472tH(水)=m(水) Cp(水) (t-50

2、) =1000×4.184×(t-50) =4184t-因為容器為絕熱，所以H=0。既有H(冰)+ H(水)=0 +33472t=4184t-t=-11.80 故而冰沒有完全融化當50水降溫到0時，H(水) = m(水) Cp(水) (0-50)=1000×4.184×(-50)=- J當-20冰升溫到0時，H(冰) = m(冰) Cp(冰) 0-(-20)=800×2.000×20=32000J|H(水) |H(冰) |所以冰只有部分融化，形成冰水混合物，則t=0。2)假設熔化的冰的質量為x，得到 H=H(冰)+ H(水) = m(

3、冰) Cp(冰) 0-(-20)+xfush+ m(水) Cp(水) (0-50)=0 x=0.532kg末態(tài)水的質量為1kg+0.532kg=1.532kg末態(tài)冰的質量為0.8kg-0.532kg=0.268kg2.已知水在100,101.325kP下的摩爾蒸發(fā)焓vapHm=40.668kJ/mol,試分別計算下列兩個過程的Q，W, U，H。（1）在100,101.325kP下,1kg水蒸發(fā)成水蒸氣；（2）在恒定100的真空容器里，1kg水全部蒸發(fā)為水蒸氣，并且水蒸氣壓力恰好為101.325kP.解：(1)由題意可知：H=nvapHm=40.668×=2257kJ Qp=H=225

4、7kJ; V1=0; V2=mRTMP;可得W=V1V2Pdv=Pdv=172.2kJ;所以U=Q+W=2259172.25=2085kJ;(2)由于為真空容器，故而Pamb=0,則W=PambV=0;H=nvapHm=40.668×=2257kJ;由于H=U+(PV)= U+0=U; U=Qv+W= Qv;代入得：U= Qv =2085kJ; 第三章習題1. 1mol理想氣體在T=300k下，從始態(tài)100kpa經(jīng)歷下列各過程達到各自的平衡態(tài)。求各過程的Q 、 Siso （1）可逆膨脹至末態(tài)壓力50kp；（2）反抗恒外壓50kp不可逆膨脹至平衡態(tài)；（3）向真空自由膨脹至原體積的2倍。解：三個過程經(jīng)不同路徑達到同一末態(tài)，故S相等。 （1）（2）不可逆膨脹，則 （3）真空自由膨脹 則 2. 5mol單原子理想氣體從始態(tài)300K,50KPa先絕熱可逆壓縮至100KP