题目
习题18有3 mol 双原子分子理想气体由25℃加热到150℃,试计算此过程的 △U 和-|||-Delta (H)_(0)-|||-[答案 .79times (10)^3J; https:/img.zuoyebang.cc/zyb_19b20cee168905fe492ba15fe5a723b5.jpg.09times (10)^4J

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查理想气体的内能变化($\Delta U$)和焓变($\Delta H$)的计算,需要掌握双原子分子的定容热容($C_v$)和定压热容($C_p$)的表达式,并正确应用公式进行计算。
解题核心思路:
- 确定气体类型:双原子分子理想气体的$C_v = \frac{5}{2}R$,$C_p = C_v + R = \frac{7}{2}R$。
- 公式应用:
- 内能变化:$\Delta U = n C_v \Delta T$
- 焓变:$\Delta H = n C_p \Delta T$
- 温度变化计算:$\Delta T = T_{\text{终}} - T_{\text{初}}$,单位为开尔文(摄氏度差值可直接使用)。
破题关键点:
- 正确选择热容值:双原子分子的$C_v$和$C_p$是解题基础。
- 单位一致性:温度变化无需转换为绝对温度,直接计算差值即可。
步骤1:确定热容值
双原子分子理想气体的定容摩尔热容为:
$C_v = \frac{5}{2}R$
定压摩尔热容为:
$C_p = C_v + R = \frac{7}{2}R$
步骤2:计算内能变化$\Delta U$
根据公式:
$\Delta U = n C_v \Delta T$
代入数据:
- $n = 3 \, \text{mol}$
- $C_v = \frac{5}{2} \times 8.314 \, \text{J/(mol·K)}$
- $\Delta T = 150^\circ \text{C} - 25^\circ \text{C} = 125 \, \text{K}$
计算得:
$\Delta U = 3 \times \frac{5}{2} \times 8.314 \times 125 = 7.79 \times 10^3 \, \text{J}$
步骤3:计算焓变$\Delta H$
根据公式:
$\Delta H = n C_p \Delta T$
代入数据:
- $C_p = \frac{7}{2} \times 8.314 \, \text{J/(mol·K)}$
计算得:
$\Delta H = 3 \times \frac{7}{2} \times 8.314 \times 125 = 1.09 \times 10^4 \, \text{J}$