在一個標準大氣壓下，水在沸騰時，1 g水由液態(tài)變成同溫度的氣態(tài)，其體積由1.043 cm3變成1 676 cm3，已知水的汽化熱為2 263.8 J/g，試求：

（1）體積膨脹時氣體對外界做的功W；

（2）氣體吸收的熱量；

（3）氣體增加的內(nèi)能ΔU.

（1）169.7 J  （2）2 263.8 J  （3）2 094.1 J


解析:

取1 g水為研究系統(tǒng)，大氣視為外界，1 g 沸騰的水變成同溫度的汽需要吸收熱量，同時由于體積的膨脹，系統(tǒng)要對外做功，所以有ΔU＜Q吸.

（1）氣體在等壓下膨脹做功

W=p(V2-V1)

=1.013×105×(1 676-1.043)×10-6 J

=169.7 J.

（2）氣體吸收熱量

Q=mL=1×2 263.8 J=2 263.8 J.

（3）根據(jù)熱力學(xué)第一定律

ΔU=Q+W

=2 263.8 J+(-169.7) J=2 094.1 J.

練習(xí)冊系列答案
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在一個標準大氣壓下，設(shè)100 ℃的1 g水具有的內(nèi)能為E1，100 ℃的1 g水蒸氣具有的內(nèi)能為E2，由1 g水變?yōu)? g水蒸氣的過程中吸收的熱量為Q，以下各式中正確的是(    )

A.Q=E1+E2                B.Q=E2-E1                C.Q＜E2-E1                  D.Q＞E2-E1

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（1）體積膨脹時氣體對外界做的功W；

（2）氣體吸收的熱量Q；

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(Ⅰ)此過程中系統(tǒng)的內(nèi)能變化了多少？
(Ⅱ)1kg冰所含的分子數(shù)為多少？(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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