Question

在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水在沸騰時(shí)，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(shí)氣體對(duì)外界做的功W；

（2）氣體吸收的熱量；

（3）氣體增加的內(nèi)能ΔU.

Answer 1

（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(shí)由于體積的膨脹，系統(tǒng)要對(duì)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.