14.在373K和101.325kPa条件下,将1gH2 O(1)经①等温、等压可逆气-|||-化;②在恒温373K的真空箱中突然气化,都变为同温、同压的H2O(g)。分别计-|||-算这两种过程的Q、W、 Delta V 和 Delta H 的值。已知水的气化热为 cdot (g)^-1 ,可以忽-|||-略液态水的体积。

考查要点：本题主要考查热力学第一定律（$\Delta U = Q + W$）和状态函数（$\Delta H$、$\Delta V$）在不同过程中的应用，以及可逆过程与自由膨胀过程的区别。

解题核心思路：

1. 区分两种过程：①等温等压可逆气化（恒压过程，Q=ΔH）；②真空蒸发（无外压，W=0，Q=ΔU）。
2. 状态函数特性：ΔH、ΔV为状态函数，与过程无关，两种过程的始末态相同，故值相同。
3. 公式选择：可逆过程用理想气体状态方程计算功，真空过程直接判断功为零。

破题关键点：

• 等压过程中，$\Delta H = Q_P$，且功$W = -nRT$（忽略液态体积）。
• 真空过程中，外压为零，$W=0$，此时$Q = \Delta U$。

过程①：等温等压可逆气化

计算Q

• 恒压过程，$Q_P = \Delta H$。
• 气化热为$2259 \, \text{J/g}$，故$Q = 1 \, \text{g} \times 2259 \, \text{J/g} = 2259 \, \text{J}$。

计算W

• 液态体积忽略，$\Delta V \approx V_{\text{气}}$。
• 理想气体状态方程：$V_{\text{气}} = \frac{nRT}{p}$，其中$n = \frac{1}{18} \, \text{mol}$。
• 功为$W = -p\Delta V = -nRT = -\frac{1}{18} \times 8.314 \times 373 \approx -172 \, \text{J}$。

计算ΔU

• 热力学第一定律：$\Delta U = Q + W = 2259 \, \text{J} + (-172 \, \text{J}) = 2087 \, \text{J}$。

计算ΔH和ΔV

• $\Delta H = Q_P = 2259 \, \text{J}$。
• $\Delta V = V_{\text{气}} = \frac{nRT}{p} = \frac{1}{18} \times \frac{8.314 \times 373}{101325} \approx 0.0172 \, \text{m}^3$。

过程②：真空中的突然气化

计算W

• 真空膨胀，外压为零，$W = -P_{\text{外}} \Delta V = 0$。

计算Q

• 始末态相同，$\Delta U = 2087 \, \text{J}$。
• 热力学第一定律：$\Delta U = Q + W \implies Q = \Delta U - W = 2087 \, \text{J} - 0 = 2087 \, \text{J}$。

ΔH和ΔV

• 状态函数与过程无关，$\Delta H = 2259 \, \text{J}$，$\Delta V \approx 0.0172 \, \text{m}^3$。