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热力学第一定律习题 1. 298 K 时,将 0.05 kg 的 N 2 由 0.1 MPa 定温可逆压缩到 2 MPa ,试计算此过程的功。 如果被压缩了的气体在反抗外压力为 0.1 MPa 下做定温膨胀再回到原来状态,问此过程的功又是多少? 理想气体定温可逆膨胀,从 V 1 至 10 V 1 ,对外作功 41.85 kJ , p 1 = 202.6 kPa ,求 V 1 ;又若气体为 2 mol 时,温度为多少? 3. 求下列各过程的体积功: ( 视 H 2 为理想气体 ) 。 ( 1 )5 mol H 2 由 300 K , 100 kPa 定压下加热到 800 K ;
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热力学第一定律习题 • 1. 298 K时,将0.05 kg的N2由0.1 MPa定温可逆压缩到2 MPa,试计算此过程的功。 • 如果被压缩了的气体在反抗外压力为0.1 MPa下做定温膨胀再回到原来状态,问此过程的功又是多少? • 理想气体定温可逆膨胀,从V1至10V1,对外作功41.85 kJ,p1 = 202.6 kPa,求V1;又若气体为2 mol时,温度为多少? • 3. 求下列各过程的体积功:(视H2为理想气体)。 • ( 1 )5 mol H2由300 K,100 kPa定压下加热到800 K; • ( 2 )5 mol H2由300 K,100 kPa定容下加热到800 K; • ( 3 )5 mol H2由300 K,1.0 MPa定温可逆膨胀到1.0 kPa; • ( 4 )5 mol H2由300 K,1.0 MPa自由膨胀到1.0 kPa。
4、计算2 mol理想气体在以下过程中所作的功:( 1 )25℃时,从10.0 dm3定温可逆膨胀到30.0 dm3;( 2 )使外压力保持为101.3 kPa,从10.0 dm3定温膨胀到30.0 dm3;( 3 )在气体压力与外压力保持恒定并相等的条件下,将气体加热,温度从T1 = 298 K升到T2,体积从10.0 dm3膨胀到30.0 dm3。 • 5、 计算:(1)1 mol水在100℃,101.3 kPa下汽化时的体积功。已知在100℃,101.3 kPa时水的比体积(1克水的体积)为1.043 ml·g1,饱和水蒸气的比体积为1.677 ml·g1;(2)忽略液体体积计算体积功;( 3 )把水蒸气看做理想气体,计算体积功。 ( 已知H2O的摩尔质量为18.02 g·mol1。) • 6、3 mol单原子理想气体,从初态T1 = 300 K,p1 = 100 kPa,反抗恒外压力50 kPa作不可逆膨胀,至终态T2 = 300 K,p2 = 50 kPa,求这一过程的Q,W,U,H。
7、0.2 mol某理想气体,从273 K,1 MPa定压加热到523 K,计算该过程的Q,W,U,H。已知该气体的Cp,m = ( 20+7×10-3 T / K ) J·mol1·K1。 • 8、 3 mol某理想气体,在101.3 kPa下定压由20℃加热到80℃,计算此过程的Q,W,U,H。 • 已知该气体 CV,m = ( 31.38+13.4×103T / K ) ·mol1·K1。 • 9、 3 mol某理想气体由409 K,0.15 MPa经定容变化到p2 = 0.10 MPa,求过程的Q,W,U及H。 • 该气体Cp,m = 29.4 J·mol1·K1。
10. 试求下列过程的U和H: 已知液体A的正常沸点为350 K,此时的汽化焓:VopHm = 38 kJ·mol1。A蒸气的平均定压摩尔热容。 (蒸气视为理想气体) A(蒸气) n = 2mol T1 = 400K p1 = 50.663kPa A(液体) n = 2mol T2 = 350K p2 = 101.325kPa
11.已知苯在101.3 kPa下的熔点为5℃。在5℃时,fusHm = 9916 J·mol1, , ,计算在101.3 kPa,t =-5℃下的fusHm。 12.已知:25℃时,乙炔C2H2(g)的标准摩尔生成焓 fHm(C2H2 g) =-2267 kJ·mol1,标准摩尔燃烧焓 c Hm (C2H2 g) =-12996 kJ·mol1,及苯C6H6(l)的标准摩尔燃烧焓c Hm (C6H6 l) =-32675kJ·mol1。求25℃时苯的标准摩尔生成焓fHm(C6H6 l)。
13.求下列反应在393 K 的反应的rHm (393 K) : C2H5OH(g) + HCl(g) == C2H5Cl(g) + H2O(g) 已知: 物质 f Hm (298 K) / kJ·mol1Cp, m / J·K1·mol1 C2H5Cl(g) -105.0 13.07 +188.5×10-3(T / K) H2O(g) -241.84 30.00 +10.71×10-3(T / K) C2H5OH(g) -235.3 19.07 +212.7×10-3(T / K) HCl(g) -92.31 26.53 +4.62×10-3(T / K)