30.将一小玻璃瓶放入真空容器中,瓶中已封入1 mol液态水(373.2K,101.3kPa ),真空容器恰-|||-好能容纳1 mol水蒸气(373.2K,101.3kPa )。若保持整个系统的温度为373.2K,将小瓶击破后,水-|||-将全部气化为水蒸气。计算此过程的Q,W. Delta (U)_(1), Delta H Delta S Delta A, Delta G。 根据计算结果说明此过程是否可-|||-逆?可用哪一个热力学函数作为判据?已知水在100℃,101.3 kPa的摩尔气化焓为-|||-.64kJcdot (mol)^-1 设水蒸气为理想气体。

步骤 1：计算功（W）
在等温条件下，将液态水击破后气化为水蒸气，由于整个过程是在真空容器中进行的，因此系统对外界没有做功，即 $W=0$。

步骤 2：计算热量（Q）
根据热力学第一定律，$\Delta U = Q + W$，其中 $\Delta U$ 是内能变化，$Q$ 是热量，$W$ 是功。由于 $W=0$，所以 $\Delta U = Q$。对于1 mol液态水在373.2K时气化为水蒸气，其内能变化等于气化焓，即 $\Delta U = \Delta H = 40.64 kJ$。因此，$Q = 40.64 kJ$。

步骤 3：计算内能变化（$\Delta U$）
根据步骤2，$\Delta U = Q = 40.64 kJ$。

步骤 4：计算焓变（$\Delta H$）
根据题目已知，水在100℃,101.3 kPa的摩尔气化焓为 $40.64 kJ\cdot {mol}^{-1}$，因此 $\Delta H = 40.64 kJ$。

步骤 5：计算熵变（$\Delta S$）
根据熵变公式 $\Delta S = \frac{\Delta H}{T}$，其中 $T$ 是温度，单位为K。代入已知值，$\Delta S = \frac{40.64 kJ}{373.2 K} = 108.9 J\cdot {K}^{-1}$。

步骤 6：计算吉布斯自由能变（$\Delta G$）
根据吉布斯自由能变公式 $\Delta G = \Delta H - T\Delta S$，代入已知值，$\Delta G = 40.64 kJ - 373.2 K \times 108.9 J\cdot {K}^{-1} = 0$。

步骤 7：计算亥姆霍兹自由能变（$\Delta A$）
根据亥姆霍兹自由能变公式 $\Delta A = \Delta U - T\Delta S$，代入已知值，$\Delta A = 40.64 kJ - 373.2 K \times 108.9 J\cdot {K}^{-1} = -3.100 kJ$。

步骤 8：判断过程是否可逆
根据亥姆霍兹自由能变 $\Delta A$ 的值，$\Delta A < 0$，说明此过程是不可逆的。可用亥姆霍兹自由能变 $\Delta A$ 作为判据。