题目
已知101.3KPa,373K下H2O(l)的△vapHm=40.65KJ.mol-1,视H2O(g)为理想气体,1molH2O(l)(101.3KPa,373.2K)向真空膨胀变成1molH2O(g)(101,3KPa,373K)的过程中,Q为( )A. O KJ.mol-1B. 40.65KJ.mol-1C. 37.55KJ.mol-1D. 因Q是过程量,此不可逆过程的Q无法计算
已知101.3KPa,373K下H2O(l)的△vapHm=40.65KJ.mol-1,视H2O(g)为理想气体,1molH2O(l)(101.3KPa,373.2K)向真空膨胀变成1molH2O(g)(101,3KPa,373K)的过程中,Q为( )
A. O KJ.mol-1
B. 40.65KJ.mol-1
C. 37.55KJ.mol-1
D. 因Q是过程量,此不可逆过程的Q无法计算
题目解答
答案
B. 40.65KJ.mol-1
解析
步骤 1：理解问题背景
题目描述了水在101.3KPa和373K下的气化焓变（△vapHm）为40.65KJ.mol-1。然后，1mol的液态水在相同条件下向真空膨胀变成1mol的气态水。我们需要计算这个过程中热量的传递（Q）。
步骤 2：分析过程
在向真空膨胀的过程中，系统对外界不做功（W=0），因为没有外力做功。根据热力学第一定律，Q=△U+W，其中△U是内能变化，W是功。由于W=0，所以Q=△U。
步骤 3：计算内能变化
对于理想气体，内能变化主要取决于温度变化。但是，题目中提到的温度变化非常小（373.2K到373K），可以忽略不计。因此，内能变化主要由相变引起，即气化焓变（△vapHm）。
步骤 4：得出结论
由于气化焓变（△vapHm）为40.65KJ.mol-1，且在向真空膨胀过程中，系统不做功，所以热量的传递（Q）等于气化焓变（△vapHm）。
题目描述了水在101.3KPa和373K下的气化焓变（△vapHm）为40.65KJ.mol-1。然后，1mol的液态水在相同条件下向真空膨胀变成1mol的气态水。我们需要计算这个过程中热量的传递（Q）。
步骤 2：分析过程
在向真空膨胀的过程中，系统对外界不做功（W=0），因为没有外力做功。根据热力学第一定律，Q=△U+W，其中△U是内能变化，W是功。由于W=0，所以Q=△U。
步骤 3：计算内能变化
对于理想气体，内能变化主要取决于温度变化。但是，题目中提到的温度变化非常小（373.2K到373K），可以忽略不计。因此，内能变化主要由相变引起，即气化焓变（△vapHm）。
步骤 4：得出结论
由于气化焓变（△vapHm）为40.65KJ.mol-1，且在向真空膨胀过程中，系统不做功，所以热量的传递（Q）等于气化焓变（△vapHm）。