内容发布更新时间 : 2024/5/20 10:04:16星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
n=1mol 状态（1）
（1） 恒压过程
n=1mol
状态（2）
（2） 恒 容 过程
始态为的某双原子理想气体1mol，经下列不同途经变化到的末态，求各步骤及途径的 （1） 恒温可逆膨胀；
（2） 先恒容冷却使压力降压100Kpa，再恒压加热至；
（3） 先绝热可逆膨胀到使压力降至100Kpa，再恒压加热至 解：
恒温可逆
n=1mol
Q+W=0
（2） n=1mol 恒容
恒压
n=1mol
n=1mol （3）
恒容
恒压
N=1mol
过程（1）为可逆：
3．10 1mol理想气体在T=300K下，从始态100Kpa 到下列各过程，求及。 （1） 可逆膨胀到压力50Kpa；
（2） 反抗恒定外压50Kpa，不可逆膨胀至平衡态； （3） 向真空自由膨胀至原体积的2倍 解： （1） n=1mol n=1mol （1）可逆
（2）恒外压
（3）自由膨胀
（2）
（3）
3．11 某双原子理想气体从始态，经不同过程变化到下述状态，求各过程的 （1） （2） （3）
解： （1） 过程（1）为PVT变化过程
（2）
（3）
3．12 2mol双原子理想气体从始态300K，，先恒容加热至400K，再恒压加热至体积增大到，求整个过程的及 解：
n=2mol n=2mol n=2mol 恒容
恒压
过程（a）恒容 W=0
(b)
恒压：
K
3．13 4mol单原子理想气体从始态750K，150Kpa，先恒容冷却使压力降至50Kpa，再恒温可逆压缩至100Kpa，求整个过程的 解：
n=5mol n=4mol n=4mol 恒容
恒压
(a)
(b)
3mol双原子理想气体从始态，先恒温可逆压缩使体积缩小至，再恒压加热至，求整个过程的及。 解： n=3mol n=3mol n=3mol 恒容
恒压
(a)
(b)
始态300K，1Mpa的单原子理想气体2mol，反抗的恒定外压绝热不可逆膨胀至平衡态。求过程的 解：
n=2mol n=2mol 绝 热
恒 压
3．19 常压下收100g，的水200g，的水在绝热容器中混合，求最终水温t及过程的熵变，已知水的比定压热容 解：
3．20 将温度均为300K，压力均为100Kpa的100的的恒温恒压混合。求过程，假设和均可认为是理想气体。 解：
KJ-1 KJ-1
3．21 绝热恒容容器中有一绝热耐压隔板，隔板一侧为2mol的200K，的单原子理想气体A，另一侧为3mol的400K，100的双原子理想气体B。今将容器中的绝热隔板撤去，气体A与气体B混合达到平衡态，求过程的。
解： A B n=2mol n=3mol n=2+3(mol)
T=200K T=400K T=? V= V= V=
甲醇（）在下的沸点（正常沸点）为，在此条件下的摩尔蒸发焓，求在上述温度、压力条件下，1Kg液态甲醇全部成为甲醇蒸汽时。 解：
3．24 常压下冰的熔点为，比熔化焓，水的比定压热容，在一绝热容器中有1Kg，的水，现向容器中加入0.5Kg，的冰，这是系统的始态。求系统达到平衡态后，过程的。 解：
得
3．25 常压下冰的熔点是，比熔化焓，水的比定压热熔，系统的始态为一绝热容器中1Kg，的水及0.5Kg的冰，求系统达到平衡态后，过程的熵。
解：
的摩尔定压热容与温度的函数关系为
。已知下的标准摩尔熵，求在，50Kpa下的摩尔规定熵值Sm。 解：
P=50Kpa
P=100Kpa
P=100Kpa
3．32 若参加化学反应的各物质的摩尔定压热容可表示成，试推导化学反应的标准摩尔反应熵与温度T的函数关系，并说明积分常数如何确定。
解： 对化学反应
对于某物质B
为某一温度（）条件下的化学反应的标准摩尔反应熵，在这一温度（）与温度T之间，物质B没有相变。
解：此过程为恒温恒容过程。可以先根据压力的变化求出有多少水蒸气凝结成水，即△p＝△nRT。计算时可以忽略液体的体积，并将气体作理想气体来处理。然后设计一可逆过程计算其它热力学函数的变化。可逆过程可以设计如下，首先压力由120KPa可逆变为101KPa，然后一部分气可逆相变化为水。热力学函数的变化量可以分别求出。
解：可以设计一可逆过程进行计算：
△ H ＝△ H1 ＋ △ H2 ＋ △ H3
＝ （ 100 － 120 ）＋ ＋ （ 120 － 100 ）＝ △ G ＝△ H － T △ S ＝ － 393 × ＝－
解：根据题给条件，可设计如下途径来求△S和△G
3．39 若在某温度范围内，一液体及其蒸汽的摩尔定压热容均可表示成的形式，则液体的摩尔蒸发焓为
，，为积分常数。
试应用克劳修斯——克拉佩龙方程的微分式，推导出该温度范围内液体饱和蒸汽压P的对数lnP与热力学温度T的函数关系式，积分常数为I。
解： 克——克方程为
不定积分：
3．43 已知水在时饱和蒸汽压为，水在下的正常沸点为，求： （1）下面表示水的蒸汽压与温度关系的方程式中的A和B值 （2）在此温度范围内水的摩尔蒸发焓 （3）在多大压力下水的沸点为 解： （1）在时， P= 有
在时， P=
有
解两方程得 A= B= （2） （3）
得 P= Kpa
3．44 水（）和氯仿（）在下正常沸点分别为和，摩尔蒸发焓分别为和
，求两液体具有相同饱和蒸汽压时的温度。 解： 克——克方程为：
对，
，
当时，解上述二方程，得：
3．45 因同一温度下液体及其饱和蒸汽压的摩尔定压热容不同
故液体的摩尔蒸发焓是温度的函数，试推导液体饱和蒸汽压与温度关系的克劳修斯——克拉佩龙方程的不定积分式。
解： 克——克方程
不定积分得：
第三章 习 题
3．1 卡诺机在T1＝600K的高温热源和T2＝300K的低温热源间工作，求
（1） 热机效率 。
（2） 当向环境作功 时，系统从高温热源吸收的热及向低温热源放出的热。 解：由机热效率的定义
可求：（1） （2）
又
3．2 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作，求： （1） 热机效率 ；
（2） 当从高温热源吸热时，系统对环境作的功及向低温热源放出的热 解： 由卡诺循环的热机效率得出
得 （1） （2）