1mol单原子理想气体,从始态273K,200kPa到终态323K,100kPa,通过两个途径:
问答题
先等压加热至323K,再等温可逆膨胀至100kPa;
【正确答案】解:①等压升温过程: ②等温可逆膨胀过程: 1861.39J ΔU2=0,ΔH2=0, Q2=-W2=1861.39J W=W1+W2=-2277.09J Q=Q1+Q2=2900.64J ΔU=ΔU1+ΔU2=623.55J ΔH=ΔH1+ΔH2=1039.25J
【答案解析】
问答题
先等温可逆膨胀至100kPa,再等压加热至323K。
请分别计算两个途径的Q,W,ΔU和ΔH,试比较两种结果有何不同,说明为什么。
【正确答案】解:①等温可逆膨胀过程: ΔU1=0,ΔH1=0 Q1=-W1=1573.25J ②等压升温过程: W2=-pe(V2-V1)=-nR(T2-T1)=-1mol×8.314J·mol-1·K-1×(323 -273)K=-415.7J W=W1+W2=-1988.95J Q=Q1+Q2=2612.5J ΔU=ΔU1+ΔU2=623.55J ΔH=ΔH1+ΔH2=1039.25J 比较两种结果,ΔU和ΔH值相同,而Q和W值不同。说明Q和W不是状态函数,它们的数值与所经过的途径和过程有关。而ΔU和ΔH是状态函数,无论经过何种途径,只要最终状态相同,ΔU和ΔH的数值必相等。
【答案解析】