08级热力学第一定律习题

24. 10 分 (0879) 0879

[答] ΔH = Qp= 0 (绝热) (2分) ΔH =ΔH1(变温)+ΔH2(相变) = nCp,m(T2-T1)- nxΔfusHm = 100 g×75.3 J·K-1·mol-1×(273-263) K/18.0 g·mol-1+nx (-6000 J·mol-1) = 0 (2分) nx(l→s) = 0.697 mol (即 12.55 g) (2分) ΔS=ΔS1+ΔS2=nCp,m ln(T2/T1)- nxΔfusHm/T= 0.46 J·K-1 > 0 因为 ΔS(绝) > 0

所以 过程是不可逆的

25. 10 分 (0822) 0822

[答] Q = 0，ΔU = -W ， CV(T2- T1) = p外(V2- V1) (2分)

解上式得 T2= 407.6 K ， p1= nRT1/V1= 196.7 kPa (4分) ΔS = nRln(p1/p2) +

?T2TCpdT/T = 1.17 J·

K-1 (4分) 1

26. 5 分 (0269) 0269

[答] We=pΔV=nRΔT=8.31 J

Wf =-41.84 J

W=We+Wf =8.31-41.82=-33.51 J (2分) Qp=CpdT=29.28 J (1分) ΔU=Qp-W=29.28+33.51=62.79 J (1分) ΔH=ΔU+Δ(pV)= ΔU+nRΔT=71.12 J (1分)

(2分) (2分)