首先,我们需要确定气体的物质量。假设气体的物质量为 1 mol。

根据理想气体状态方程 PV = nRT,其中 P 为压力,V 为体积,n 为物质量,R 为气体常数,T 为温度,我们可以计算出初始体积 V1 和初始压力 P1。

根据题目给出的初始温度和压力,可以推算出初始体积 V1:

P1V1 = nRT1 V1 = (nRT1) / P1

根据题目给出的末态压力和初始压力,可以推算出末态体积 V2:

P2V2 = nRT2 V2 = (nRT2) / P2

根据理想气体状态方程 PV = nRT,可以将 V1 和 V2 代入,解得初始温度 T1 和末态温度 T2:

P1V1 = nRT1 T1 = (P1V1) / (nR) P2V2 = nRT2 T2 = (P2V2) / (nR)

根据单原子理想气体的热容公式 Cv = (3/2)R,可以计算出气体的摩尔热容 Cv。根据热力学第一定律 △U = Q - W,我们可以计算出△U。由于气体是等容变化过程,所以 W = 0,因此△U = Q。

根据热力学第一定律 △U = Q - W 和理想气体的焓定义 △H = △U + P△V,我们可以计算出△H。

综上所述,我们可以按照以下步骤计算 Q、W、△U、△H:

  1. 确定气体的物质量为 1 mol。
  2. 根据初始温度和压力,计算出初始体积 V1。
  3. 根据末态压力和初始压力,计算出末态体积 V2。
  4. 根据初始体积、初始温度和压力,计算出初始温度 T1。
  5. 根据末态体积、末态温度和压力,计算出末态温度 T2。
  6. 根据单原子理想气体的热容公式,计算出气体的摩尔热容 Cv。
  7. 根据热力学第一定律,计算出△U。
  8. 根据热力学第一定律和理想气体的焓定义,计算出△H。
3mol 理想气体等容变化计算:Q、W、△U、△H

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