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(7) 在充满氧的定容绝热反应器中，石墨剧烈燃烧，以反应器及其中所有物质为体系。 解： ?
1000 300t2
(29.07-0.836?10-3t?2.01?10-6t2)dt=20620.53j (29.07-0.814-0.836?10-3t?2.01?10-6t2)dt=14800j 3
（2）?u? ? t1
10.在在0℃和506.6kpa条件下，2dm的双原子理想气体体系以下二个过程恒温膨胀至压力为101.325kpa，求q,w, △u,△h。 （1）可逆膨胀；
（2）对抗恒外压101.325kpa膨胀。 解：（1）w=nrtln p1p1v1p506.6
＝1629j ＝rtln1＝0.446?8.314?273?ln p2rt1p2101.325 △u=0,q＝1629j nrt2
?v1）＝809.586j p2 △h=△u=0 q=809.586j
11.(1)在0℃和506.6kpa下，1mol水全部蒸发为水蒸气，求此过程的q、w、△u、△h。已知水的汽 -1
(2)若在373k、101.325kpa下的水向真空蒸发，变成同温同压的水蒸气，上述个量又如何？（假设水蒸汽可视为理想气体）。 解：（1）相变在恒温恒压且非体积功为零下进行，故 △h＝qp＝40.7kj w＝p（vg－v1）?pvg?rt?8.314?373?3.10kj ?
?u?qp?w?40.7?3.10?37.6kj
(2)该相变相真空进行为不可逆相变，pe＝0，w＝0。因为（2）的始，终态同（1）所以△h，△u与（1）相同，即△h=40.7kj,△u=37.6kj,q=37.6kj. 3
12.1mol单原子理想气体，始态压力为202.65kpa，体积为11.2dm，经过pt为（1）终态的体积与温度
（2）体系的△u及△h； （3）该过程体系所作的功。 解：（1） ?3
pv11/nr?202650?11.2?10/8.314?273k
pt?常数 t2?pt11/p2?202.65?273/405.3?136.5k v2?8.314?136.5/405.3?2.8dm3 2 -1-1 3-33 -23 -3 -3-2 3 5
（1）计算终态的温度、压力和此过程的w、△u。
（2）若该气体经恒温和恒容两步可逆过程到达上述终态，试计算q,w, △u,△h。 解：（1）△h＝ncp,m（t2-t1）得 t2＝ 2092?h
＋273.2＝373.8k ?t1= 2.5?8.314ncp,m pvt105?373.8112 p2=??6.8?104pa tv273.2?212
w=q-△u=1674-1255=419j
15.1mol双原子理想气体在0℃和101.325kpa时经绝热可逆膨胀至50.65kpa，求该过程的w和△u。 解：双原子理想气体cv,m＝ 75
r cp,m＝r 22 r1-r
?? cp,m/ cv,m＝1.4 tp＝常数 1?r101.325（1－1.4）/1.5p1 50.65p2
w=q-△u=1674-1255=2829j -1-13 3
逆绝热膨胀至2.86dm。 （1）终态的温度与压力。 （2）该过程的△h及△u。 28.8 ＝1.4
28.8－8.314 2.86
解：（1）?= 1.4 115.2
pv303.99?103?1.43?10?311 (2)n＝（?）＝0.176mol rt18.314?298 353 75
r cp,m＝r 22
101.4
）?2.0?105＝4.3?104pa 30 ?? cp,m/ cv,m＝1.4 （p2＝
因为绝热， q=0
2.0?105?10?10?3?4.3?104?30?10?3 ＝1.8?103j w= 1.4?1 3
18.证明 （ 3
?u?v
）p＝cp－p()p ?t?t
证： cp=? ??h?
? h=u+pv ?t??p ?u?v
）p+p()p ?t?t?u?v （）p＝cp－p()p ?t?t
cp=（19.证明cp-cv=-（
?p???h??）v?? ?v???t???p?t? ?h?h
）pdt+（）?dp ?t?p 证：对h微分得dh＝（ h=u+pv
【篇三：物理化学第五版课后习题答案】
10－1 请回答下列问题：
(1) 常见的亚稳定状态有哪些？为什么产生亚稳态？如何防止亚稳态的产生？
(2) 在一个封闭的钟罩内，有大小不等的两个球形液滴，问长时间放置后，会出现什么现象？
(3) 下雨时，液滴落在水面上形成一个大气泡，试说明气泡的形状和理由？ (4) 物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么？
(5) 在一定温度、压力下，为什么物理吸附都是放热过程？
(2) 一断时间后，大液滴会越来越大，小液滴会越来越小，最终大液滴将小液滴“吃掉”， 根据开尔文公式，对于半径大于零的小液滴而言，半径愈小，相对应的饱和蒸汽压愈大，反之亦然，所以当大液滴蒸发达到饱和时，小液滴仍未达到饱和，继续蒸发，所以液滴会愈来愈小，而蒸汽会在大液滴上凝结，最终出现“大的愈大，小的愈小”的情况。
(3) 气泡为半球形，因为雨滴在降落的过程中，可以看作是恒温恒压过程，为了达到稳定状态而存在，小气泡就会使表面吉布斯函数处于最低，而此时只有通过减小表面积达到，球形的表面积最小，所以最终呈现为球形。
(4) 最本质区别是分子之间的作用力不同。物理吸附是固体表面分子与气体分子间的作用力为范德华力，而化学吸附是固体表面分子与气体分子的作用力为化学键。 43 3 31 4 32 r1 33 r2