9.300K时,有4.0g Ar(g)(可视为理想气体, _(Ar)=39.95gcdot mo(l)^-1 ),压强为506.6 kPa。今在等温下分-|||-别按以下两种过程:(1)等温可逆膨胀;(2)等温、等外压膨胀,膨胀至终态压强为202.6 kPa。分别计算这两-|||-种过程的Q,W, Delta CF 和 Delta F(I)_(0)

考查要点：本题主要考查理想气体在等温过程中的热力学量（Q、W、ΔU、ΔH）的计算，区分可逆过程与恒外压过程的差异。

解题核心思路：

1. 等温条件：对于理想气体，ΔU = 0，ΔH = 0（内能和焓仅是温度的函数）。
2. 功的计算：
   • 可逆过程：利用公式 $W = -nRT \ln \frac{P_1}{P_2}$。
   • 恒外压过程：利用公式 $W = -P_{\text{外}} \Delta V$，其中 $\Delta V = \frac{nRT}{P_2} - \frac{nRT}{P_1}$。
3. 热Q的计算：根据热力学第一定律 $\Delta U = Q + W$，因 $\Delta U = 0$，得 $Q = -W$。

破题关键点：

• 确定物质的量：通过质量与摩尔质量计算 $n$。
• 区分两种过程的功公式：可逆过程与恒外压过程的功表达式不同。

第（1）题：等温可逆膨胀

计算物质的量

$n = \frac{4.0 \, \text{g}}{39.95 \, \text{g/mol}} \approx 0.1001 \, \text{mol}$

计算功

$W = -nRT \ln \frac{P_1}{P_2} = -0.1001 \times 8.314 \times 300 \times \ln \frac{506.6}{202.6} \approx -228.6 \, \text{J}$

计算热

$Q = -W = 228.6 \, \text{J}$

内能与焓变

$\Delta U = 0, \quad \Delta H = 0$

第（2）题：等温恒外压膨胀

计算体积变化

$\Delta V = \frac{nRT}{P_2} - \frac{nRT}{P_1} = nRT \left( \frac{1}{P_2} - \frac{1}{P_1} \right)$
代入数据：
$\Delta V \approx 0.1001 \times 8.314 \times 300 \times \left( \frac{1}{202.6} - \frac{1}{506.6} \right) \approx 0.7393 \, \text{L}$

计算功

$W = -P_{\text{外}} \Delta V = -202.6 \, \text{kPa} \times 0.7393 \, \text{L} \approx -149.7 \, \text{J}$

计算热

$Q = -W = 149.7 \, \text{J}$

内能与焓变

$\Delta U = 0, \quad \Delta H = 0$