Question

在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水在沸騰時，1 g的水由液態(tài)變成同溫度的水蒸氣，其體積由1.043 cm³變?yōu)? 676 cm³,已知水的汽化熱為2 263.8 J/g.求：

（1）體積膨脹時氣體對外界做的功W；

（2）氣體吸收的熱量Q；

（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水為研究對象，大氣視為外界，1 g 沸騰的水變成同溫度的水蒸氣需要吸收熱量，同時由于體積膨脹，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）氣體吸熱：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