天大物理化学简明教程习题答案

2.7 容积为0.1 m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为0℃，4 mol的Ar(g)及150℃，2 mol的Cu(s)。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求末态温度t及过程的摩尔定压热容

分别为

及

。已知：Ar(g)和Cu(s)的

，且假设均不随温度而变。

解：图示如下

假设：绝热壁与铜块紧密接触，且铜块的体积随温度的变化可忽略不计

则该过程可看作恒容过程，因

此

假设气体可看作理想气体，，则

2.8 单原子理想气体A与双原子理想气体B的混合物共5 mol，摩尔分数压力

。

解：过程图示如下

。今该混合气体绝热反抗恒外压

，始态温度

及过程的

，

膨胀到平衡态。求末态温度

分析：因为是绝热过程，过程热力学能的变化等于系统与环境间以功的形势所交换的能量。因此，

单原子分子，双原子分子

由于对理想气体U和H均只是温度的函数，所以

2.9 在一带活塞的绝热容器中有一绝热隔板，隔板的两侧分别为2 mol，0℃的单原子理想气体A及5 mol，100℃的双原子理想气体B，两气体的压力均为100 kPa。活塞外的压力维持在100 kPa不变。今将容器内的隔板撤去，使两种气体混合达到平衡态。求末态的温度T及过程的 解：过程图示如下

。

假定将绝热隔板换为导热隔板，达热平衡后，再移去隔板使其混合，则

由于外压恒定，求功是方便的

由于汽缸为绝热，因此

2.10 已知水（H2O, l）在100℃的饱和蒸气压

，在此温度、压力下水的摩尔蒸发焓

。求在在100℃，101.325 kPa下使1 kg水蒸气全部凝结成液体水时的

。设水蒸气适用理想气体状态方程式。

解：该过程为可逆相变