Question

在一个标准大气压下，水在沸腾时，1 g的水由液体变成同温度气态，其体积由1.043 cm³变为1 676 cm³,已知水的汽化热为2 263.8 J/g,求：

(1)体积膨胀时气体对外界做的功W；

(2)气体吸收的热量Q；

(3)气体增加的内能ΔU.

Answer 1

解析：取1 g水为研究系统，大气视作外界.1 g沸腾的水变成同温度的气需要吸收热量，同时由于气体体积膨胀，系统要对外做功，所以有ΔU＜Q_吸.

(1)气体在等压(大气压)下膨胀做功：

W=p(V₂-V₁)=1.013×10⁵×(1 676-1.043)×10^-6 J=169.7 J.

(2)气体吸热：Q=ML=2 263.8 J.

(5)根据热力学第一定律：

ΔU=Q+W=2 263.8 J+(-169.7) J=2 094.1 J.

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