物理化学课后题分解反应
LT
P33 化学热力学---平衡规律
3. 1mol理想气体自初态0℃、1000kPa、2.27dm3,经如图所示途径变化,计算过程的Q、W、ΔU、ΔH值。已知
解 根据题意的初态,可知系统的n=1mol,下面计算均省略。
(1)循环A:由状态Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ-Ⅰ
① 由状态Ⅰ状态Ⅱ是等温可逆膨胀到100kPa,即状态Ⅱ的T2=273K,V2=22.70dm3.
因为是理想气体等温可逆变化,
②.由状态Ⅱ状态Ⅲ是等压过程,压缩到2.27dm3.,
或
③. 由状态Ⅲ状态Ⅰ是等容过程
所以循环A
(2)循环B:由状态Ⅰ-Ⅱ’-Ⅲ-Ⅰ
①.由状态ⅠⅡ’是绝热可逆膨胀到1000kPa,以及和代入,并取对数得
T2=108.7K
绝热变化中 Q=0
②. 由状态Ⅱ’Ⅲ是等压过程,计算方法与(1)中②相同。
③. 由状态ⅢⅠ是等容过程,与(1)中③的计算结果完全相同。
所以循环B:
点评 由计算结果可见:
①. 循环过程,无论是循环A还是循环B,其,表明热力学能和焓都是状态函数。而Q和W随过程的变化,表明Q和W不是状态函数。
②. 在P-V图上绝热线的陡度比等温线大,自同一始态出发,经绝热可逆与等温可逆过程不可能达到同一终态。
5. 设某单原子理想气体从始态273K、1000kPa,10dm3,分别经(1)等温可逆(2)绝热可逆(3)绝热不可逆膨胀,到压力为100kPa的终态,试计算各过程的Q、W、ΔU、ΔH。
解 (1)等温可逆过程
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