1、2020/9/10,1,解：這是一個(gè)恒外壓過程,W= -P環(huán)V -P環(huán)（Vl - Vg) P環(huán)Vg = PVg=nRT,2.2,2020/9/10,2,2.4,Qa、Wa,Qb、Wb？,解：,U= Qa Wa Qb Wb,Wb= Qa Wa Qb 1.387kJ,2020/9/10,3,2.5,Qa1 = 0,Wb=-P( V2-V1 )=-200(101.37-61.97) J =-7.940kJ,Qb=Qa+ Wa Wb= (25.42-5.57+7.940)kJ=27.79kJ,2020/9/10,4,2.9,解：恒壓過程,W= - P（ V2 V1） -nR（T2 T1) = 2.07

2、9kJ,U=nCV,m(T2 T1) 5.196kJ,理想氣體的熱力學(xué)能只與溫度有關(guān),Q = UW= - 7.275k J,HQpQ7.275kJ,2020/9/10,5,2.11,U=nCV,m(T3T1)18.75kJ,H=nCp,m(T3 T1) 31.25kJ,2020/9/10,6,W= W （1） W （2） - P（ V2 V1）0 = 5.00kJ,Q = UW= 23.75k J,2020/9/10,7,已知CO2的Cp,m=26.75+42.258 103T/K-14.25 106(T/K)2 Jmol1K1. 試求1kg常壓, 27的CO2恒壓升溫至527的H, 并按定義

3、求算該溫度范圍內(nèi)的平均定壓摩爾熱容.,12,2020/9/10,8,水煤氣發(fā)生爐出口的水煤氣的溫度是1100, 其中CO及H2的體積分?jǐn)?shù)各為0.50. 若每小時(shí)有300kg水煤氣由1100冷卻到100, 并用所回收的熱加熱水, 使水溫由25升高到75. 試求每小時(shí)生產(chǎn)的熱水量.,從附錄查得兩者的熱容后求水煤氣的熱容:,16,2020/9/10,9,每小時(shí)300kg水煤氣降溫所放出的熱:,每小時(shí)生產(chǎn)75的熱水的質(zhì)量為:,2020/9/10,10,某雙原子理想氣體1mol從始態(tài)350K, 200kPa經(jīng)過如下四個(gè)不同過程達(dá)到各自的平衡態(tài)，求各過程的W。 (1)恒溫可逆膨脹到50kPa；(2)恒溫反

4、抗恒外壓50kPa不可逆膨脹(3)絕熱可逆膨脹到50kPa；(4)絕熱反抗恒外壓50kPa不可逆膨脹.,22,(1) W,= - 4034 J,(2) W = - P外(V2 V1) = - P2V2 + P2V1 = -nRT+P2(nRT/ P1)=-2182J,絕熱 Q = 0,U=W,膨脹 W0 U 0 T0,T2 T1 變溫,2020/9/10,11,U = nCV,m(T2T1),(4) W = - P外(V2 V1) = - P2V2 + P2V1 = -nRT2+P2(nRT1/ P1),-nRT2+P2(nRT1/ P1) = nCV,m(T2T1),解得 T2 =275 K

5、,W =U= nCV,m(T2T1) = - 1559 J,W=U=nCV,m(T2 T1)= -2379 J,2020/9/10,12,一水平放置的絕熱圓筒中裝有無摩擦的絕熱理想活塞, 左, 右兩側(cè)分別有0, 100kPa的單、雙原子理想氣體50dm3. 左側(cè)內(nèi)部有一體積及熱容均可忽略的電熱絲, 經(jīng)通電緩慢加熱左側(cè)氣體, 推動(dòng)活塞壓縮右側(cè)氣體使壓力最終到達(dá)200kPa. 試求: (1)右側(cè)氣體的最終溫度; (2)右側(cè)氣體得到的功; (3)左側(cè)氣體的最終溫度; (4)左側(cè)氣體從電熱絲得到的熱.,任一側(cè)氣體物質(zhì)的量 n = p1V1/RT1 = 2.2016mol,(1)右側(cè)理想氣體絕熱可逆壓縮

6、,25,2020/9/10,13,(2)因Q = 0, 所以右側(cè)氣體得到的功,2020/9/10,14,水在180溫度下飽和蒸氣壓為1003kPa. 試求生產(chǎn)180飽和蒸氣的鍋爐中注入水溫為20時(shí), 每生產(chǎn)1kg 180的飽和蒸氣所需的熱. 水的平均熱容可取 =75.37Jmol1K1, vapHm(373.15K) = 40.64kJmol1.,向180的蒸氣鍋爐中注水時(shí)必須加壓.,m = 1kg, n = 1kg/(18.015 103kg mol1) = 55.51mol,30,2020/9/10,15,從附錄查得:,每生產(chǎn)1kg 180的飽和蒸氣所需之熱量為,2020/9/10,16,

7、lsHm = H1 + H2 -fusHm 76. 28（010）37. 20（100）6012 5621J.mol-1,2020/9/10,17,解 （1） C10H8(s)+12O2(g) = 10CO2(g)+4H2O(l),x = nB /uB = (-10/128)/-1=0.078019 mol,cUm= cU/ x =QV/ x=-401.725 / 0.078019 = -5149.1KJmol-1,cHm= cUm + ( uB)gRT = -5149.1+(10-12) 8.314298.1510-3 = -5154 KJmol-1,2.33,cH= cU+ (n)gRT

8、cU+ x ( uB)gRT,2020/9/10,18,2.37,甲酸甲酯的燃燒反應(yīng) HCOOCH3 (l) + 2O2 (g)= 2CO2 (g)+ 2H2 O(l),由燃燒焓求反應(yīng)焓：,由生成焓求反應(yīng)焓：,2020/9/10,19,2020/9/10,20,2.38,CH3COOH (g) = CO2 (g)+ CH4(g),2020/9/10,21,甲烷與過量50%的空氣混合, 為使恒壓燃燒的最高溫度能達(dá)2000, 則混合氣體燃燒前應(yīng)預(yù)熱至多少度? 計(jì)算中N2, O2, H2O(g), CH4(g), CO2的平均定壓摩爾熱容 分別為33.47, 33.47, 41.84, 75.31及

9、54.39Jmol1K1, 所需其它數(shù)據(jù)見附錄.,取 n(CH4) = 1mol, 則n(O2) = 2(1+50%)mol = 3mol, n(N2) = n(O2) 79/21 = 3 79/21 mol = 11.3 mol,H1 = (BCp,m)(25t1) = 553.45(25t1/) Jmol1,40,2020/9/10,22,查得25時(shí):,553.45(25t1/) 103 802.34 + 1084.81 = 0,2020/9/10,23,1molH2與過量50%的空氣的混合物的始態(tài)為25, 100 kPa. 若該混合氣體于容器中發(fā)生爆炸, 試求所能達(dá)到的最高爆炸溫度與壓力

10、. 設(shè)所有氣體均可按理想氣體處理, H2O(g), O2及N2的 分別為37.66, 25.1及25.1Jmol1K1.,41,始態(tài)1 25 P H2(g) : 1mol O2 : 0.75mol N2 :0.750.79/0.21mol,終態(tài)2 T P H2O(g): 1mol O2 : 0.25mol N2 : 2.82mol,產(chǎn)物(標(biāo)準(zhǔn)態(tài)) 25 過量O2 0.25mol N2 2.82mol,U= x rUm(298.15k) +U1,2020/9/10,24,查得25時(shí):,U= x rUm(298.15k) +U1 =0,240.58 + 0.1148( t /25) = 0,2020/9/10,25,2020/9/10,26,一容器中貯有25, 910mmHg的某氣體, 容器上有一旋塞. 打開旋塞使該氣體從容器中噴出, 使器內(nèi)壓力降至760mmHg即將旋塞關(guān)閉. 然后把容器內(nèi)氣體加熱恢復(fù)到25, 器內(nèi)壓力升高至780mmHg.