计算题

某单原子理想气体 1mol 从始态 350 K, 200 kPa 经过如下不 同过程达到各自的平衡态，求各过程的ΔU，Δ H， Δ S。

问答题

恒温下可逆膨胀到 50 kPa

【正确答案】

因为是理想气体恒温可逆膨胀，所以有ΔT=0，所以ΔU=0，Δ H=0

【答案解析】
问答题

绝热可逆膨胀到 50 kPa。

【正确答案】

绝热可逆膨胀，根据绝热可逆方程
其中γ=5/3,P1=200 kPa, T1=350 K,代入上式计算 T2=201.02K
所以 ΔU=nCvmΔT=1×3/2×8.314×(201.02-350) J =-1857.93J
ΔH=nCpmΔT=1×5/2×8.314×(201.02-350) J =-3096.55J
ΔS=Qr/T=0/T=0

【答案解析】
问答题

绝热反抗 50kPa 恒外压不可逆膨胀。

【正确答案】

绝热不可逆膨胀U=nCvm（T2-T1）
ΔU=Q+W=W，联立代入数值
1×3/2×8.314×(T2-350)=- 50 kPa（1×8.314×T2/50 kPa -1×8.314×350/200 kPa）T2=245.00K
ΔU=nCvmΔT=1×3/2×8.314×(245.00-350) J =-1309.45J
ΔH=nCpmΔT=1×5/2×8.314×(245.00-350) J =-2182.45J
ΔS=(1×5/2×8.314×ln245/350-1×8.314×ln50/200) J·K -1 =4.12J·K-1

【答案解析】