《热力学第一定律》习题与作业

★1．1mol单原子理想气体，，始态(1)的温度为273K，体积为22.4dm3，经历如下三步，又回到始态，请计算每个状态的压力、、和。

(1) 等容可逆升温由始态(1)到546K的状态(2)；

(2) 等温(546K)可逆膨胀由状态(2)到44.8 dm3的状态(3)；

(3) 经等压过程由状态(3)回到状态(1)。

★2．在298K时，有2mol N2(g)，始态体积为15dm3，，保持温度不变，经下列三个过程膨胀到终态体积为50dm3，计算各过程的， ，和的值。设气体为理想气体。

(1) 自由膨胀

(2) 反抗恒外压100kPa膨胀

(3) 可逆膨胀

3．1mol单原子理想气体，从始态：273K，200kP a，到终态：323K，100kP a，通过两个途径：

(1) 先等压加热至323K ，再等温可逆膨胀至100kP a；

(2) 先等温可逆膨胀至100kP a，再等压加热至323K。

试计算各途径的， ，和的值

★4．1mol单原子理想气体，从始态： 200kPa，11.2dm3，经pT＝常数的可逆过程(即过程中pT＝常数)，压缩到终态400kP a，已知气体的。试求：

(1) 终态的体积和温度；

(2)和；

(3) 所做的功。

★5．证明：,并证明对于理想气体有，

6． 1mol N2(g)，在298K和200kPa压力下，经可逆绝热过程压缩到5dm3。试计算(设气体为理想气体)：N2(g) 的最后温度；N2(g) 的最后压力；需做多少功。

7．试计算乙酸乙酯的标准摩尔生成焓：

已知CH3COOH(l)+C2H5OH(l)=CH3COOC2H5(l)+H2O(l)，，乙酸和乙醇的标准摩尔燃烧焓分别为和，CO2(g)，H2O(l)的标准摩尔生成焓分别为和。

★8．某高压容器中含有未知气体，可能是氩气或氮气。今在298K时，取出一些样品，从5dm3绝热可逆膨胀到6dm3，温度降低了21K，试判断出容器中是何种气体？设振动的贡献可忽略不计。