Question

1mol理想气体从2MPa,1dm3等容降温到0.2MPa,再等压膨胀到10dm3，求整个过程Q，W，H，U。

原题：已知水（H2O,l)在100摄氏度的饱和蒸汽压为101.325KPa，在此温度、压力下的摩尔蒸发焓为40.668KJ/mol。设水蒸气适用于理想气体状态方程。
（1）求在100摄氏度、101.325KPa下，使2mol液体水全部蒸发成水蒸气时的Q、W、ΔH，ΔU，ΔS。（2）若上述过程在真空容器中进行，始末状态与上述工程相同，计算过程的Q，W，ΔG。

Answer 1

这道题有问题，首先求的应该是Q，W，ΔH，ΔU，而不是H，U。
解题思路是这样的：
整个过程可分为两个过程、三个状态：P1,V1,T1 → P2,V2,T2 → P3,V3,T3
第一过程为等容过程，所以V1=V2，等容过程不做功。第二过程为等压过程，所以P2=P3，做功
W=-P(V3-V2)=-0.2MPa*(10dm3-1dm3)=-1800J=-1.8kJ.
（1）整个过程的功W=1.8kJ.
（2）理想气体的内能与焓只是温度的函数，温度不变则内能和焓也不变。
T1和T3通过理气状态方程PV=nRT求解
T1=P1V1/(nR)=2MPa*1dm3/8.314=240.56K
T3=P3V3/(nR)=0.2MPa*10dm3/8.314=240.56K
由于T1=T3，因此内能和焓不变，即ΔH=ΔU=0(J)
(3)据热力学第一定律
ΔU=Q+W，所以Q=ΔU-W=0-(-1.8)=1.8kJ

追问

真空膨胀过程还有些不明，此题如下：已知（H2O，L）在100摄氏度的饱和蒸汽压为101.325KPa,在此T、P下摩尔蒸发焓为40.668KJ/mol。在以上条件下2mol水在真空条件下全部蒸发，始末状态不变，计算Q、W、H、ΔG。主要是吉布斯函数变和焓变。是不是此状态焓变不为零？吉布斯焓变小于零，但如何计算？

追答

真空膨胀是指外压为0.
你的这道题不完整吧，应该还有一问.但你直接搬了第二问，"始末状态不变"应该是同第一问相关吧？你把问题完整的写下来，否则我看不懂。