题目
例13 (1)将 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_f7ed73c88368072d687eab6f6fcdf001.jpgtimes (10)^-3kg, 373K,101.325kPa的水经下列三种不同过程汽-|||-化为373K,101.325kPa的水蒸气,求不同过程的Q,W, △U ,△H 值,并比较其-|||-结果。(a)在373K,101.325kPa下进行等温等压汽化。(b)在恒外压50.66kPa-|||-下,恒温汽化为水蒸气,然后再可逆加压成373K,101.325 kPa的水蒸气。-|||-(c)将该状态的水突然放入恒温373 K的真空箱中,控制容积,使终态压力为-|||-101.325kPa。-|||-(2)将上述终态的水汽等温可逆压缩至体积为 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_f7ed73c88368072d687eab6f6fcdf001.jpgtimes (10)^-3(m)^3, 求该过程的-|||-Q,W, △U , △H。-|||-已知水的汽化热为 cdot kg(-)^-1 水和水蒸气的密度分别为 cdot (m)^-3,-|||-.6kgcdot (m)^-3

题目解答
答案

解析
步骤 1:计算过程(a)的Q, W, $\Delta U$ 和 $\Delta H$
在373K,101.325kPa下进行等温等压汽化,水的汽化热为 $2259kJ\cdot k{g}^{-1}$,因此Q等于汽化热乘以质量。W可以通过理想气体状态方程计算,$\Delta U$ 和 $\Delta H$ 可以通过热力学第一定律计算。
步骤 2:计算过程(b)的Q, W, $\Delta U$ 和 $\Delta H$
在恒外压50.66kPa下,恒温汽化为水蒸气,然后再可逆加压成373K,101.325 kPa的水蒸气。W可以通过理想气体状态方程计算,$\Delta U$ 和 $\Delta H$ 可以通过热力学第一定律计算。
步骤 3:计算过程(c)的Q, W, $\Delta U$ 和 $\Delta H$
将该状态的水突然放入恒温373 K的真空箱中,控制容积,使终态压力为101.325kPa。W为0,$\Delta U$ 和 $\Delta H$ 可以通过热力学第一定律计算。
步骤 4:计算过程(2)的Q, W, $\Delta U$ 和 $\Delta H$
将上述终态的水汽等温可逆压缩至体积为 $1\times {10}^{-3}{m}^{3}$,W可以通过理想气体状态方程计算,$\Delta U$ 和 $\Delta H$ 可以通过热力学第一定律计算。
在373K,101.325kPa下进行等温等压汽化,水的汽化热为 $2259kJ\cdot k{g}^{-1}$,因此Q等于汽化热乘以质量。W可以通过理想气体状态方程计算,$\Delta U$ 和 $\Delta H$ 可以通过热力学第一定律计算。
步骤 2:计算过程(b)的Q, W, $\Delta U$ 和 $\Delta H$
在恒外压50.66kPa下,恒温汽化为水蒸气,然后再可逆加压成373K,101.325 kPa的水蒸气。W可以通过理想气体状态方程计算,$\Delta U$ 和 $\Delta H$ 可以通过热力学第一定律计算。
步骤 3:计算过程(c)的Q, W, $\Delta U$ 和 $\Delta H$
将该状态的水突然放入恒温373 K的真空箱中,控制容积,使终态压力为101.325kPa。W为0,$\Delta U$ 和 $\Delta H$ 可以通过热力学第一定律计算。
步骤 4:计算过程(2)的Q, W, $\Delta U$ 和 $\Delta H$
将上述终态的水汽等温可逆压缩至体积为 $1\times {10}^{-3}{m}^{3}$,W可以通过理想气体状态方程计算,$\Delta U$ 和 $\Delta H$ 可以通过热力学第一定律计算。