2.21 求1molN2(g)在300K恒温下从2dm3可逆膨胀到40dm3时的体积功Wr。 （1） 假设N2(g)为理想气体；

（2） 假设N2(g)为范德华气体，其范德华常数见附录。 解: 题给过程为 n = 1mol

应用式(2.6.1)

（1） N2(g)为理想气体 p = nRT/V

∴

（2） N2(g)为范德华气体

已知n=1mol a =140.8×10-3Pa·m6·mol-2 b= 39.13×10-6m3·mol-1 所以

2.22 某双原子理想气体1mol从始态350K,200kPa经过如下四个不同过程达到各自的平衡态，求各过程的功W。

（1） 恒温下可逆膨胀到50kPa；

（2） 恒温反抗50kPa恒外压不可逆膨胀； （3） 绝热可逆膨胀到50kPa；

（4） 绝热反抗50kPa恒外压不可逆膨胀。 解: 双原子理想气体

n = 5mol； CV,m =（ 5/2）R ； Cp,m = （7/2）R

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2.23 5mol双原子理想气体从始态300K,200kPa，先恒温可逆膨胀到压力为50kPa，再绝热可逆压缩到末态压力200kPa。求末态温度T及整个过程的W，Q，ΔUΔH和ΔH。 解: 理想气体连续pVT变化过程. 题给过程为

由绝热可逆过程方程式得

ΔH = n Cp,mΔT = n Cp,m(T3-T1) = 21.21kJ ΔU = n CV,mΔT = n CV,m(T3-T1) = 15.15kJ

W2 =ΔU = n CV,mΔT = n CV,m(T3-T2) = 15.15kJ ∴ W = W1 + W2 = －2.14kJ

3) 由热力学第一定律得 Q =ΔU－W = 17.29kJ

1) ΔH 和 ΔU 只取决于始末态,与中间过程无关

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