在一个标准大气压下,水在沸腾时,1g水由液态变成同温度的气态,其体积由1.043cm3变成1676cm3,已知水的汽化热为2263.8J/g,试求:(1)体积膨胀时气体对外界做的功W;(2)气体吸收的热量为多少;(3)气体增加的内能ΔU.
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(1)169.7 J(2)2 263.8 J(3)2 094.1 J解析取1 g水为研究系统,大气视为外界,1 g沸腾的水变成同温度的气需要吸收热量,同时由于体积的膨胀,系统要对外做功,所以有ΔU<Q吸.(1)气体在等压下膨胀做功W=p(V2-V1)=1.013×105×(1 676-1.043)×10-6 J=169.7 J.(2)气体吸收热量Q=ML=1×2 263.8 J=2 263.8 J.(3)根据热力学第一定律ΔU=Q+W=2 263.8 J+(-169.7) J=2 094.1 J.