题目
17.在温度为273.15K下,1mol氩气从体积为22.41L膨胀至50.00L,试求下列两种过程的-|||-Q、W、 △U、 Delta (H)_(0) 已知氩气的等压摩尔热容 _(pcdot m)=20.79j/(molcdot k) (氩气视为理想气体)。-|||-(1)等温可逆过程;-|||-(2)绝热可逆过程。
题目解答
答案
解析
步骤 1：等温可逆过程
- 等温可逆过程的内能变化 $\Delta U$ 和焓变 $\Delta H$ 都为零，因为温度不变。
- 等温可逆过程的功 $W$ 可以用公式 $W = -nRT\ln\left(\frac{V_2}{V_1}\right)$ 计算，其中 $n$ 是摩尔数，$R$ 是理想气体常数，$T$ 是温度，$V_1$ 和 $V_2$ 分别是初始和最终体积。
- 等温可逆过程的热量 $Q$ 等于功的负值，因为 $\Delta U = Q + W$，而 $\Delta U = 0$。
步骤 2：绝热可逆过程
- 绝热可逆过程的热量 $Q$ 为零，因为没有热量交换。
- 绝热可逆过程的内能变化 $\Delta U$ 等于功 $W$ 的负值，因为 $\Delta U = Q + W$，而 $Q = 0$。
- 绝热可逆过程的焓变 $\Delta H$ 可以用公式 $\Delta H = \Delta U + \Delta (pV)$ 计算，其中 $\Delta (pV)$ 可以用理想气体状态方程 $pV = nRT$ 来表示。
- 等温可逆过程的内能变化 $\Delta U$ 和焓变 $\Delta H$ 都为零，因为温度不变。
- 等温可逆过程的功 $W$ 可以用公式 $W = -nRT\ln\left(\frac{V_2}{V_1}\right)$ 计算，其中 $n$ 是摩尔数，$R$ 是理想气体常数，$T$ 是温度，$V_1$ 和 $V_2$ 分别是初始和最终体积。
- 等温可逆过程的热量 $Q$ 等于功的负值，因为 $\Delta U = Q + W$，而 $\Delta U = 0$。
步骤 2：绝热可逆过程
- 绝热可逆过程的热量 $Q$ 为零，因为没有热量交换。
- 绝热可逆过程的内能变化 $\Delta U$ 等于功 $W$ 的负值，因为 $\Delta U = Q + W$，而 $Q = 0$。
- 绝热可逆过程的焓变 $\Delta H$ 可以用公式 $\Delta H = \Delta U + \Delta (pV)$ 计算，其中 $\Delta (pV)$ 可以用理想气体状态方程 $pV = nRT$ 来表示。