近似认为与压力无关。
解：?H??U??(pV)
因假设水的密度不随压力改变，即V恒定，又因在此压力范围内水的摩尔热力学能近似认为与压力无关，故?U?0，上式变成为
MH2O?H?V?p?V(p2?p1)??(p2?p1)
（1）?H?MHO(p2?p1)?18?102?3?997.04?(200?100)?103?1.8J
（2）?H?
MH2O?18?10?3(p2?p1)??(1000?100)?103?16.2J*
997.042-10 2mol 某理想气体，CP,m?7R。由始态100 kPa，50 dm3，
2先恒容加热使压力升高至200 kPa，再恒压泠却使体积缩小至25 dm3。求整个过程的W，Q，△H 和△U。 解：整个过程示意如下：
2molT1100kPa50dm3p1V1100?103?50?10?3T1???300.70KnR2?8.3145p2V2200?103?50?10?3T2???601.4K
nR2?8.31452mol????W1?02mol???W2T2200kPa50dm3
T3200kPa25dm3
p3V3200?103?25?10?3T3???300.70K
nR2?8.3145W2??p2?(V3?V1)??200?103?(25?50)?10?3?5000J?5.00kJ
W1?0; W2?5.00kJ; W?W1?W2?5.00kJ ? T1?T3?300.70K; ? ?U?0, ?H?0 ? ?U?0, Q?-W?-5.00kJ
2-12 已知CO2（g）的
Cp，m ={+×10-3（T/K）×10-6（T/K）2} J·mol-1·K-1 求：（1）300K至800K间CO2（g）的Cp,m；
（2）1kg常压下的CO2（g）从300K恒压加热至800K的Q。 解： （1）：
?Hm??Cp,mdT
T1T2??800.15K300.15K{26.75?42.258?10?3(T/K)?14.25?10?6(T/K)2}d(T/K)J?mol?1
?22.7kJ?mol-1Cp,m??Hm/?T?(22.7?103)/500J?mol?1?K?1?45.4J?mol?1?K?1
（2）：△H=n△Hm=（1×103）÷× kJ =516 kJ
2-20 已知水（H2O，l）在100℃的饱和蒸气压ps= kPa，在此温度、压力下水的摩尔蒸发焓?vapHm?40.668kJ?mol?1。求在100℃， kPa 下使1kg水蒸气全部凝结成液体水时的Q，W，△U及△H。设水蒸气适用理想气体状态方程。
解：过程为 1kgH2O(g),1000C,101.325kPan?1000/18.01?55.524mol
1kgH2O(l),1000C,101.325kPa
Q?Qp?n?(??vapHm)?55.524?(?40.668)kJ??2258kJ??H
1000W??pamb(Vl?Vg)?pVg?ngRT?(?8.314?373.15)J?172.35kJ
18?U?Q?W?(?2258?172.35)??2085.65kJ
2-23 5 mol 双原子理想气体1mol 从始态300K，200 kPa，先恒温可逆膨胀到压力为50kPa，再绝热可逆压缩末态压力200 kPa。求末态温度T及整个过程的Q，W，△U及△H。
解：整个过程如下
300K300KT200kPa?恒温可逆膨胀?????50kPa?p1?绝热可逆压缩?????200kPa?p2 5mol5mol5mol?p2?T???p???1?R/Cp,m?200?103?T1???50?103?????R/(7R/2)?400K?445.80K
恒温可逆膨胀过程：
?50?103Wr?nRTln?p2/p1??5?8.3145?300ln??20?103?? ???J??17289J??17.29kJ?因是理想气体，恒温，△U恒温=△H恒温=0 绝热可逆压缩：Q=0，故
5W绝??U绝?nCV,m(T?T1)?5?R(T?T1)2
5 ?5??8.314?(445.80?300)?J?15153J?15.15kJ27?H绝?nCp,m(T?T1)?5?R(T?T1)2
7 ?5??8.314?(445.80?300)?J?21214J?21.21kJ2故整个过程：
W=Wr+W绝= （+）kJ= kJ △U=△Ur+△U绝=（0+）= △H=△Hr+△H绝=（0+）=
2-25一水平放置的绝热圆筒中装有无磨檫的绝热理想活塞，左、右两侧分别为50dm3的单原子理想气体A和50dm3的双原子理想气体B。两气体均为0℃、100kPa。A气体内部有一体积及热容均可忽略的电热丝.现在经通电无限缓慢加热左侧气体A，推动活塞压缩右侧气体B使压力最终到达200kPa。求：（1）气体B的最终温度；（2）气体B得到的功；（3）气体A的最终温度；（4）气体A从电热丝得到的热。
解：（1）右侧气体B进行可逆绝热过程
RCp,mR7R/2?p2?T2?T1???p???1??200?10?273.15???100?103?3????K?332.97K
(2) 因绝热，QB=0，
WB??U?nCV,m(T2?T1)?p1V1CV,m(T2?T1) RT1100?103?50?10?35?8.314???(332.97?273.15)?J?2738J?2.738kJ
8.314?273.152（3）气体A的末态温度：
p1V1RT2nRT2RT1p1V1T2100?103?50?332.97VB????dm3?30.48.6dm3 3p2p2p2T1200?10?273.15VA=（2×）dm3=
p2VAp2VAp2VAT1200?103?69.52?273.15TB????K?759.58K 3nAR(p1V1/RT1)Rp1V1100?10?50（4）气体A从电热丝得到的热：
p1V1100?103?50?10?3nA???2.2017mol?nB
RT18.314?273.15Q??U?W?nCV,m(TB?T1)?WB3 ?2.2017??8.314?(759.58?273.15)?10?3kJ?2.738kJ
2 ?13.356kJ?2.738kJ?16.094kJ2-28 已知100kPa 下冰的熔点为0℃，此时冰的比熔化焓
?fush?333.3J?g?1。水的均比定压热容cp?4.184J?g?1?K?1。求绝热容器内向
1kg 50℃的水中投入 kg 0℃的冰后，系统末态的温度。计算时不考虑容器的热容。
解：变化过程示意如下 （ ，0℃冰）
（ ，0℃，水）
（ ，t，水）
（ 1kg，50℃，水）（ 1kg，t，水）
物理化学(天大第五版全册)课后习题答案
