物化作业

H2O(g) H2O(l)

可逆相变

373.15K,101.325kPa 373.15K,101.325kPa

题给相变焓数据的温度与上述相变过程温度一致，直接应用公式计算

W=－pambΔV =－p(Vl-Vg )≈pVg = ng RT=172.2kJ ΔU = Qp + W =－2084.79kJ

2.26已知水(H2O,l)在100℃的摩尔蒸发焓

,水和水蒸气在25～100℃范围间的平均摩尔定压热容分别为

和

求在25℃时水的摩尔蒸发焓。

解：由已知温度的相变焓求未知温度的相变焓，常压下对气体摩尔焓的影响通常可以忽略，可直接应用p68公式(2.7.4)

2.29 应用附录中有关物质的热化学数据,计算

应

的标准摩尔反应焓,要求:

(1)应用附录中25℃的标准摩尔生成焓的数据;

25℃时反

(2)应用附录中25℃的标准摩尔燃烧焓的数据.

解: (1) 应用p79公式（2.10.1）

得:

(2) 先分别求出CH3OH(l)、HCOOCH3(l)的标准摩尔燃烧焓. 应用附录查出在25℃时

CH3OH(l)、HCOOCH3(l)的燃烧反应分别为:

应用p79公式（2.10.1）

和标准燃烧焓定义得:

再应用p82公式（2.10.3）

得:

2.32 已知CH3COOH(g),CH4(g)和CO2(g)的平均摩尔定压热容

分别为

,

和

.

。试由附录中各化合物的标

准摩尔生成焓计算1000K时下列反应的

解: 应用p82公式（2.10.3）25℃时的标准摩尔燃烧焓为：

得题给反应在

反应的

由于在298.15K～1000K范围中反应各物质没有相变化,所以可应用公式(2.10.5)得1000K时的标准摩尔反应焓为:

2.39 5mol双原子理想气体从始态300K,200kPa，先恒温可逆膨胀到压力为50kPa，再

绝热可逆压缩到末态压力200kPa。求末态温度T及整个过程的W，Q，ΔUΔH和ΔH。 解: 理想气体连续pVT变化过程. 题给过程为

n = 5mol CV,m = 5/2R Cp,m = 7/2R

恒压 (2)

恒容 (1)

p1 = 200kPa p2 = 50kPa p3

= 200kPa

T1 = 300K T2 = T1 T3 = ?

始态 末态

由绝热可逆过程方程式得

1) ΔH 和 ΔU 只取决于始末态,与中间过程无关

ΔH = n Cp,mΔT = n Cp,m(T3-T1) = 21.21kJ ΔU = n CV,mΔT = n CV,m(T3-T1) = 15.15kJ

2) W1 =

W2 =ΔU = n CV,mΔT = n CV,m(T3-T2) = 15.15kJ ∴ W = W1 + W2 = －2.14kJ

3) 由热力学第一定律得 Q =ΔU－W = 17.29kJ

第三章

3.1 卡诺热机在（1） 热机效率；

的高温热源和

的低温热源间工作。求

（2） 当向环境作功放出的热

。

时，系统从高温热源吸收的热及向低温热源

解：卡诺热机的效率为

根据定义

3.38. 已知在-5 ?C，水和冰的密度分别为和

。在-5 ?C，水和冰的相平衡压力为59.8 MPa。今有-5 ?C的1 kg