将500J的热量传递给标准状况下2mol的氢气,若维持温度不变,则氢气的压强变为（）,体积变为（）.

Question

将500J的热量传递给标准状况下2mol的氢气,若维持温度不变,则氢气的压强变为（ ）,体积变为（ ）.

Answer 1

系统初始状态：P1=101325Pa,T1=273K,V1=?,终了状态：P2=?,T2=273K,V2=?
由理想气体状态方程PV=nRT,可得V1=nRT1/P1=2*8.314*273/101325=0.0448m3
由热力学第一定律知：ΔU=Q+W,理想气体的内能只是温度的函数,温度不变,内能也不变,所以ΔU=0,则W=-Q=-500J.
根据题意由初始状态到终了状态应该是一个等温可逆过程,所以W=-nRTln(V2/V1)=-2*8.314*273*ln(V2/0.0448)=-500,可求得V2=0.05m3
再根据P2=nRT/V2=2*8.314*273/0.05=90789Pa.
注意：现在有的标准规定一个标准大气压为100000Pa,以前的标准是101325Pa,看你们老师是怎么讲的,代入数值计算即可.