4、已知水的比定压热容cp=4.184J·g-1·K-1。今有1kg，10℃的水经下述三种不同过程加热成100℃的水，求各过程的 ?Ssys， ?Samb及 ?Siso。

(1)系统与100℃热源接触;

(2)系统先与55℃热源接触至热平衡，再与100℃热源接触;

(3)系统先后与40℃，70℃的热源接触至热平衡，再与100℃热源接触。 答：(1) ?Ssys=1155J·K-1， ?Samb=-1009J·K-1， ?Siso=146J·K-1;

(2) ?Ssys=1155J·K-1， ?Samb=-1096J·K-1， ?Siso=59J·K-1;

(3) ?Ssys=1155J·K-1， ?Samb=-1103J·K-1， ?Siso=52J·K-1

5、已知氮(N2，g)的摩尔定压热容与温度的函数关系为

Cp,m?27.32?6.226?10?3?T/K??0.9502?10?6?T/K?J·mol-1·K-1 2??

将始态为300K，100kPa下1mol的N2(g)置于1000K的热源中，求下列二过程(1)经恒压过程;(2)经恒容过程达到平衡态时的Q，△S及 ?Siso。 答：(1)Q=21.65kJ，△S=36.82J·K-1， ?Siso=15.17J·K-1;

(2)Q=15.83kJ，△S=26.81J·K-1， ?Siso=10.98J·K-1

6、始态为T1=300K，p1=200kPa的某双原子理想气体1mol，经下列不同途径变化到T2=300K，p2=100kPa的末态。求各步骤及途径的Q，△S。

(1)恒温可逆膨胀;

(2)先恒容冷却至使压力降至100kPa，再恒压加热至T2。

(3)先绝热可逆膨胀到使压力降至100kPa，再恒压加热至T2。

答：(1)Q=1.729kJ，△S=5.76 J·K-1;

(2)Q1=-3.118kJ，△S1=-14.41 J·K-1;

Q2=4.365kJ，△S2=-20.17 J·K-1;

Q=1.247kJ，△S=-5.76 J·K-1;

(3)Q1=0，△S1=0;

Q=Q2=0.224kJ，△S=△S2=5.76 J·K-1;

7、1mol理想气体在T=300K下，从始态100kPa经下列各过程，求Q，△S及 ?Siso。

(1)可逆膨胀到末态压力50kPa;

(2)反抗恒定外压50kPa不可逆膨胀至平衡态;

(3)向真空自由膨胀至原体积的2倍。

答：(1)Q=1.729kJ，△S=5.763 J·K-1， ?Siso=0;

(2)Q=1.247kJ，△S=5.763 J·K-1， ?Siso=1.606 J·K-1;

(3)Q=0，△S=5.763 J·K-1， ?Siso=5.763 J·K-1

8、2mol双原子理想气体从始态300K，50dm3，先恒容加热至400K，再恒压加热至体积增大到100dm3，求整个过程的Q，W，△U，△H及△S。

答：Q=27.44kJ;W=-6.625kJ;△U=20.79kJ;

△H=29.10kJ;△S=52.30J·K-1

9、4mol单原子理想气体从始态750K，150kPa，先恒容冷却使压力降至50kPa，再恒温可逆压缩至100kPa。求整个过程的Q，W，△U，△H及△S。 答：Q=-30.71kJ;W=5.763kJ;△U=-24.94kJ;

△H=41.57kJ;△S=-77.86J·K-1

10、3mol双原子理想气体从始态100K，75dm3，先恒温可逆压缩使体积缩小至50dm3，再恒压加热至100dm3。求整个过程的Q，W，△U，△H及△S。 答：Q=-23.21kJ;W=-4.46kJ;△U=18.75kJ;

△H=26.25kJ;△S=50.40J·K-1

11、5mol单原子理想气体从始态300K，50kPa，先绝热可逆压缩至100kPa，再恒压冷却使体积缩小至85dm3，求整个过程的Q，W，△U，△H及△S。 答：Q=-19.892kJ;W=13.935kJ;△U=-5.958kJ;

△H=-9.930kJ;△S=-68.66J·K-1

12、始态300K，1MPa的单原子理想气体2mol，反抗0.2MPa的恒定外压绝热不可逆膨胀至平衡态。求过程的W，△U，△H及△S。

答：W=△U=-2.395kJ;△H=-3.991kJ;△S=10.73J·K-1

13、组成为y(B)=0.6的单原子气体A与双原子气体B的理想气体混合物共10mol，从始态T1=300K，p1=50kPa，绝热可逆压缩至p2=50kPa的平衡态。求过程的W，△U，△H，△S(A)，△S(B)。

答：W=△U=29.54kJ;△H=43.60kJ;

△S(A)=-8.923J·K-1;△S(B)=8.923J·K-1

14、常压下将100g，27℃的水与200g，72℃的水在绝热容器中混合，求最终水温t及过程的熵变△S。已知水的比定压热容Cp=4.184J·g-1·K-1。

答：t=57℃;△S=2.68J·K-1

15、甲醇(CH3OH)在101.325kPa下的沸点(正常沸点)为64.65℃，在此条件下的摩尔蒸发焓 ?vapHm=35.32 kJ·mol-1。求在上述温度、压力条件下，1kg液态甲醇全部成为甲醇蒸气时的Q，W，△U，△H，△S。

答：Q=△H=1102.30kJ;W=-87.65kJ;

△U=1014.65kJ;△S=3.263kJ·K-1

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