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第二章热力学第一定律练习题及答案

第二章热力学第一定律练习题及答案
第二章热力学第一定律练习题及答案

第一章热力学第一定律练习题

一、判断题(说法对否):

1.当系统的状态一定时,所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生

变化时,所有的状态函数的数值也随之发生变化。

2.在101.325kPa、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统,该系统的状态

完全确定。

3.一定量的理想气体,当热力学能与温度确定之后,则所有的状态函数也完

全确定。

4.系统温度升高则一定从环境吸热,系统温度不变就不与环境换热。

5.从同一始态经不同的过程到达同一终态,则Q和W的值一般不同,Q + W

的值一般也不相同。

6.因Q P= ΔH,Q V= ΔU,所以Q P与Q V都是状态函数。

7.体积是广度性质的状态函数;在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中,当温度、压力一定时;系统的体积与系统中水和NaCl的总量成正比。8.封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。

9.在101.325kPa下,1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体,那么由于过程等温,所以该过程ΔU = 0。

10.一个系统经历了一个无限小的过程,则此过程是可逆过程。

11.1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃,其ΔH= ∑C P,m d T。12.因焓是温度、压力的函数,即H = f(T,p),所以在恒温、恒压下发生相变时,由于d T = 0,d p = 0,故可得ΔH = 0。

13.因Q p = ΔH,Q V = ΔU,所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W。14.卡诺循环是可逆循环,当系统经一个卡诺循环后,不仅系统复原了,环境也会复原。

15.若一个过程中每一步都无限接近平衡态,则此过程一定是可逆过程。16.(?U/?V)T = 0 的气体一定是理想气体。

17.一定量的理想气体由0℃、200kPa的始态反抗恒定外压(p环= 100kPa) 绝热膨胀达平衡,则末态温度不变。

18.当系统向环境传热(Q < 0)时,系统的热力学能一定减少。

19.在等压下,机械搅拌绝热容器中的液体,使其温度上升,则ΔH= Q p= 0。20.气体经绝热自由膨胀后,因Q= 0,W= 0,所以ΔU= 0,气体温度不变。

二、单选题:

1.一定量的理想气体,经如图所示的循环过程,A→B

为等温过程,B→C等压过程,C→A为绝热过程,那么

曲边梯形ACca的面积表示的功等于:

(A) B→C的内能变化;(B) A→B的内能变化;

(C) C→A的内能变化;(D) C→B的内能变化。

2.体系的下列各组物理量中都是状态函数的是:

(A) T,p,V,Q ;(B) m,V m,C p,?V;

(C) T,p,V,n;(D) T,p,U,W。

3.x为状态函数,下列表述中不正确的是:

(A)d x为全微分;

(B) 当状态确定,x的值确定;

(C) ?x= ∫d x的积分与路经无关,只与始终态有关;

(D) 当体系状态变化,x值一定变化。

4.对于内能是体系状态的单值函数概念,错误理解是:

(A) 体系处于一定的状态,具有一定的内能;

(B) 对应于某一状态,内能只能有一数值不能有两个以上的数值;

(C) 状态发生变化,内能也一定跟着变化;

(D) 对应于一个内能值,可以有多个状态。

5.理想气体向真空膨胀,当一部分气体进入真空容器后,余下的气体继续膨

胀所做的体积功:

(A) W > 0 ; (B) W = 0 ;

(C) W < 0 ; (D) 无法计算。

6.在一个绝热刚瓶中,发生一个放热的分子数增加的化学反应,那么:

(A)Q > 0,W > 0,?U > 0 ; (B)Q = 0,W = 0,?U

< 0 ;

(C)Q = 0,W = 0,?U = 0 ; (D) Q < 0,W > 0,?U < 0 。

7.对于封闭体系来说,当过程的始态与终态确定后,下列各项中哪一个无确定值:

(A) Q ; (B) Q + W ;

(C) W (当Q = 0 时) ; (D) Q (当W = 0 时) 。

8.下述说法中,哪一种不正确:

(A) 焓是体系能与环境进行交换的能量;

(B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量;

(C) 焓是体系状态函数;

(D) 焓只有在某些特定条件下,才与体系吸热相等。

9.在等压下,进行一个反应 A + B→C,若?

r

H m > 0,则该反应一定是:

(A) 吸热反应; (B) 放热反应; (C) 温度升高; (D) 无法确定。10.一定量的单原子理想气体,从 A 态变化到 B 态,变化过程不知道,但若 A 态与 B 态两点的压强、体积和温度都已确定,那就可以求出:

(A) 气体膨胀所做的功; (B) 气体内能的变化;

(C) 气体分子的质量; (D) 热容的大小

11.某高压容器中盛有的气体可能是O

2、Ar、CO

2

、NH

3

中一种,在298K时由

5dm3 绝热可逆膨胀到6dm3,温度降低21K,则容器中的气体是:

(A) O

2 ;(B) CO

2

;(C) NH

3

;(D) Ar 。

12.下述说法中,哪一种正确:

(A)热容C不是状态函数; (B)热容C与途径无关;

(C)恒压热容C p不是状态函数; (D) 恒容热容C V不是状态函数。

13.热力学第一定律仅适用于什么途径:

(A)同一过程的任何途径; (B) 同一过程的可逆途径;

(C)同一过程的不可逆途径; (D) 不同过程的任何途径。14.如图所示,Q A→B→C =a (J)、W A→B→C = b (J)、

Q

C→A

= c (J) ,那么W A→C等于多少:

(A) a - b + c ;(B)-(a + b + c) ;

(C)a + b - c ;(D) a + b + c 。

15.如图所示,理想气体由状态1变化到状态2,则该过程的:

(A)T2 < T1,W < 0,Q < 0 ; (B)T2 > T1,W < 0,Q > 0 ;

(C)T2 < T1,W > 0,Q < 0 ; (D) T2 > T1,W > 0,Q > 0 。16.非理想气体的节流膨胀过程中,下列哪一种描述是正确的:

(A)Q = 0,?H = 0,?p < 0 ;(B)Q = 0,?H < 0,?p < 0 ;(C)Q > 0,?H = 0,?p < 0 ;(D) Q < 0,?H = 0,?p < 0 。17.某气体的状态方程服从p(V m- b) = RT,其中b为常数,则为:(A) 大于零; (B) 小于零;

(C) 等于零; (D) 不能确定。

18.反应 C(石墨) + ?O

2

→CO(g),?H(298K) < 0,若将此反应放于一个恒容绝热容器中进行,则体系:

(A)?T < 0,?U < 0,?H < 0 ;(B)?T > 0,?U = 0,

?H > 0 ;

(C)?T > 0,?U > 0,?H > 0 ;(D) ?T > 0,?U = 0,?H = 0 。

19.已知反应 B → A,B → C的等压反应热分别为?H1与?H2,那么A→C的?H3与它们的关系是:

(A) ?H3 = ?H1 + ?H2; (B) ?H3 = ?H1 - ?H2;(C) ?H3 = ?H2 - ?H1; (D) ?H3 = 2?H1 - ?H2。20.下列各式中,不能称为基尔霍夫定律公式的是:

(A) ?rH

m (T

2

)=?rH

m

(T

1

)+∫?r Cp;(B) ?rU

m

(T

2

)=?rU

m

(T

1

)+∫?r Cv ;

(C) (?H/?T)p = Cp; (D) (??rH m/?T)p = ?rCp。

21.计算“反应热效应”时,为了简化运算,常假定反应热效应与温度无关,其实质是:

(A)状态函数之值与历史无关;(B)物质的热容与状态无关;

(C)物质的热容与温度无关;(D) 反应前后体系的热容不变。

22.如图某循环过程:A→B是绝热不可逆过程;B→C是绝热可逆过程;C→A 是恒温可逆过程,问在C→A过程中体系与环境交换的热Q C-A:

(A) Q C-A > 0 ; (B) Q C-A < 0 ;

(C) Q C-A = 0 ;(D) 不能确定。

三、填空题

1.反应C(石墨) + O

2(g) →CO

2

(g) 的热效应为?rH?

m

,问此值为:。

2.范德华气体绝热向真空膨胀后,气体的温度将。

3.一种实际气体,其状态为pV m = RT + αp(α < 0),该气体经节流膨胀后温度。

4.1 mol H

2

(为理想气体)由始态298K、p被绝热可逆地压缩5dm3,那么终态温度T2 与内能变化?U分别是。

5.n mol理想气体由同一始态出发,分别经 (1)等温可逆;(2)绝热可逆两个过程压缩到达相同压力的终态,以H1和H2分别表示(1)和(2)过程终态的焓值,则

H

1

与H2的关系为。

6.如图,A→B和A→C均为理想气体变化过程,若

B、C在同一条绝热线上,那么?U AB与?U AC的关系是。

7.理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发,分别经恒温可逆压缩(T)、绝热可逆压缩(i)到终态体积为V2时,环境对体系所做功的绝对值比较为:

8.如图,将CuSO

4

水溶液置于绝热箱中,插入两个铜电

极,以蓄电池为电源进行电解,可以看作封闭体系的是

四、计算与证明

1、1 mol 水蒸气(H

2

O,g)在100℃,101.325kPa下全部凝结成液态水。求过程的功。

2、系统由相同的始态经过不同途径达到相同的末态。若途径a的Q a=2.078kJ,

W a=-4.157kJ;而途径b的Q b=-0.692kJ。求W b。

3、始态为25℃,200kPa的5mol某理想气体,经a,b两不同途径到达相同的末态。途径a先经绝热膨胀到-28.57℃,100kPa,步骤的功W a=-5.57kJ;再恒容加热到压力200kPa的末态,步骤的热Q a=25.42kJ。途径b为恒压加热过程。求途径b的W b及Q b。

4、某理想气体

R

C

m

V2

3

,

=

。今有该气体5mol在恒容下温度升高50℃。求过程

的W,Q,△U和△H。

5、某理想气体

R

C

m

v2

5

,

=

。今有该气体5mol在恒压下温度降低50℃。求过程

的W,Q,△U和△H。

6、2mol某理想气体的Cp = 7R/2。由始态100kPa,50dm3,先恒容加热使压力升至200kPa,再恒压冷却使体积缩小至25dm3。求整个过程的W,Q,△U和△H。

7、4mol某理想气体,Cp,m = 5R/2。由始态100kPa,100dm3,先恒压加热使体积增大到150dm3,再恒容加热使体积增大到150kPa。求过程的W,Q,△U和△H。

8、已知CO2(g)的Cp,m = [26.75+42.258×10-3(T/K)-14.25×10-6(T/K)2] J.mol-1.K-1求:(1)300K至于800K间CO2(g)的Cp,m;

(2)1kg常压下的CO2(g)从300K恒压加热到800K时所需的Q。

9、单原子理想气体A与双原子理想气体B的混合物共5 mol,摩尔分数y B=0.4,始态温度T1=400K,压力p1=200kPa。今该混合气体绝热反抗恒外压p=100kPa 膨胀到平衡态。求末态温度T2及过程的W,△U和△H。

10、在一带活塞的绝热容器中有一绝热隔板,隔板的两侧分别为2mol,0℃的单原子理想气体A及5mol,100℃的双原子理想气体B,两气体的压力均为100kPa。活塞外的压力维持100kPa不变。今将容器内的绝热隔板撤去,使两种气体混合达到平衡态。求末态的温度T及过程的W,△U。

11、某双原子理想气体1mol从始态350K,200kPa经过如下四个不同过程达到各自的平衡态,求各过程的功W。

(1)恒温可逆膨胀到50kPa;

(2)恒温反抗50kPa 恒外压不可逆膨胀;

(3)绝热可逆膨胀到50kPa ;

(4)绝热反抗50kPa 恒外压不可逆膨胀;

12、5mol 双原子理想气体从始态300K ,200kPa ,先恒温可逆膨胀到压力为50 kPa ,再绝热可逆压缩到末态压力200kPa 。求末态温度T 及整个过程的Q ,W ,△U 和△H 。

13、已知水(H 2O ,1)在100℃的饱和蒸气压p s =101.325kPa ,在此温度、压力下水的摩尔蒸发焓 668.40=?m vap H kJ ·mol -1。求在100℃,101.325kPa 下使1kg 水蒸气全部凝结成液体水时的Q ,W ,△U ,△H 。设水蒸气适用理想气体状态方程式。

14、100kPa 下,冰(H 2O ,s )的熔点为0℃。在此条件下冰的摩尔熔化焓 012.6=?m fus H kJ ·mol -1。已知在-10~0℃范围内过冷水(H 2O ,1)和冰的摩

尔定压热容分别为 m p C ,(H 2O ,1)=76.28J ·mol -1·K -1和 m p C ,(H 2O ,s )

=37.20J ·mol -1·K -1。求在常压及-10℃下过冷水结冰的摩尔凝固焓。

15、已知水(H 2O ,1)在100℃的摩尔蒸发焓 668.40=?m vap H kJ ·mol -1。水和水蒸气在25~100℃间的平均摩尔定压热容分别为 m p C ,(H 2O ,1)=75.75J ·mol -1·K -1和 m p C ,(H 2O ,g )=33.76J ·mol -1·K -1。求在25℃时水的摩尔蒸发焓。

16、应用物理化学手册中有关物质的热化学数据,计算25℃时反应

()()()()121122323O H HCOOCH g O OH CH +===+

的标准摩尔反应焓,要求:

(1)应用25℃的标准摩尔生成焓数据;

()07.3791,3-=?HCOOCH H m f θkJ ·mol -1。 (2)应用25℃的标准摩尔生成焓数据。

17、已知25℃甲酸甲酯(HCOOCH 3,1)的标准摩尔燃烧焓 θm c H ?为-979.5kJ ·mol -1,

甲酸(HCOOH,1)、甲醇(CH 3OH ,l )、水(H 2O,1)及二氧化碳(CO 2,g )的标准

摩尔生成焓 θm f H ?分别为-424.72kJ ·mol -1,-238.66kJ ·mol -1,-285.83kJ ·mol -1

及-393.509kJ ·mol -1。应用这些数据求25℃时下列反应的标准摩尔反应焓。

()()()()1111233O H HCOOCH OH CH HCOOH +===+

18、已知CH 3COOH(g),CH 4(g)和CO 2(g)的平均摩尔定压热容 m p C ,分别为52.3J ·mol -1·K -1,37.7J ·mol -1·K -1和31.4J ·mol -1·K -1。试由物理化学手册中

三化合物的标准摩尔生成焓计算1000K 时下列反应的 θm r H ?。

()()()g CO g CH g COOH CH 243+=

19、对于化学反应 ()()()()g H g CO g O H g CH 2243+=+

应用物理化学手册中4种物质在25℃时标准摩尔生成焓数据及摩尔定压热容与温度的函数关系:

(1)将 θm r H ?(T)表示成温度的函数关系式;

(2)求该反应在1000K 时的 θm r H ?。

20. 求证:对理想气体 Cp,m – Cv, m = R

物化,第1章 热力学第一定律---补充练习题

第二章 热力学第一定律 (一) 填空题 1. 在一绝热容器中盛有水,将一电阻丝浸入其中,接上电源一段时间(见下左图)当选择 不同系统时,讨论Q 和W 的值大于零、小于零还是等于零。 系统 电源 电阻丝 水 电源+电阻丝 水+ 电阻丝 水+电阻丝+电源 Q W U 参考答案 2. 298K 时,反应CH 3CHO(g) = CH 4(g) + CO(g)的反应热 r H m 0 = mol -1,若反应恒压的热容r C p,m = Jmol -1K -1,则在温度为 时,反应热将为零。(设:r C p,m 与温度无关)。 3. 对理想气体的纯PVT 变化,公式dU=nC V,m dT 适用于 过程;而真实气体 的纯PVT 变化,公式dU=nC V,m dT 适用于 过程。 4. 物理量Q 、W 、U 、H 、V 、T 、p 属于状态函数的有 ;属于途 径函数的有 。状态函数中属于强度性质 的 ;属于容量性质的有 。 5. 已知反应 C(S)+O 2CO 2 r H m 0<0 若该反应在恒容、绝热条件下进行,则ΔU 于 零、ΔT 于零、ΔH 于零;若该反应在恒容、恒温条件下进行,则ΔU 于零、 ΔT 于零、ΔH 于零。(O 2、CO 2可按理想气体处理) 6. 理想气体绝热向真空膨胀过程,下列变量ΔT 、ΔV 、ΔP 、W 、Q 、ΔU 、ΔH 中等于零的 有: 。 7. 1mol 理想气体从相同的始态(p 1、T 1、V 1),分别经过绝热可逆膨胀至终态(p 2、T 2、V 2)和经绝 热不可逆膨胀至终态('2'22V T p 、、)则’‘,2222 V V T T (填大于、小于或等 于)。 8. 某化学在恒压、绝热只做膨胀功的条件下进行,系统温度由T 1升高至T 2,则此过程ΔH 零,如果这一反应在恒温(T 1)恒压和只做膨胀功的条件下进行,则其ΔH 于零。 9.范德华气体在压力不太大时,有b RT a V T V T m p m -=-??2)(且定压摩尔热容为C P,m 、则此气体的焦——汤系数μJ-T = ,此气体节流膨胀后ΔH 0。 10. 1mol 单原子理想气体(C V,m =)经一不可逆变化,ΔH =,则温度变化为ΔT = ,内能变化为ΔU = 。 11. 已知298K 时H 20(l)、H 20(g)和C02(g)的标准摩尔生成焓分别为、 –和mol -1,那么C(石墨)、H 2 (g)、02(g)、H 20(l)、H 20(g)和C02(g)的标准摩尔燃烧焓分别 为 。 系统 电源 电阻丝 水 电源+电阻丝 水+ 电阻丝 水+电阻丝+电源 Q = < > < = = W < > = = > = U < > > < > =

高中物理-热力学第一定律

热力学第一定律 热力学第一定律 热力学第一定律内容是:研究对象内能的改变量,等于外界对它传递的热量与外界对它所做的功之和。 注:热量的传导与做功均需要注意正负性。 热力学第一定律公式 热力学第一定律公式: △U=W+Q 其中,△U——内能的变化量,单位焦耳(J),如果为负数,则说明研究对象内能减小。 Q——研究对象吸收的热量,单位焦耳(J),如果为负数,则说明研究对象向外释放热量。 在自然态下,Q传导具有方向性,即只能从高温物体向低温物体传递热量。 W——外界对研究对象做的功,单位焦耳(J),如果为负数,则说明研究对象对外界做功。

热力学第一定律理解误区之吸热内能一定增加? 老师:并非如此。如果对外做功,内能可能不变,甚至减小。 物体的内能是变大还是变小,取决于两个外在因素,其一是吸收(或放出)热量,另外一个是做功。 如果吸收了10J的热量,向外界做了20J的功,物体的内能不会增加,反而会减小(减小10J)。 热力学第一定律深入理解之温度与分子平均动能关系 老师:分子平均动能Ek与热力学温度T是正比例关系,即分子平均动能Ek越大,热力学温度T就越大。 分子平均动能Ek是微观表现方式,而热力学温度T是宏观表现方式。 热力学第一定律深入理解之做功与气体体积关系 老师:W与气体的体积相关,V减小,则是外界对气体做正功(压缩气体)。

反之,V增大,则是外界对气体做负功(气体膨胀向外界做功)。 热力学第一定律深入理解之能量守恒定律在热学的变形式 老师:从热力学第一定律公式来看: △U=W+Q 这与能量守恒定律是一致的。能量守恒定律的内容是:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一个物体传递给另一个物体,而且能量的形式也可以互相转换。 在热学领域,物体内能改变同样遵守能量守恒定律。物体内能的增加,要么是伴随着外界做功,要么是由外界热量传导引起的。 在物体A内能增加的同时,物体B因为向A做功能量减小,或者物体C把自身内能以热量形式向物体A传导,自身能量减小。 如果以A+B+C总系统为研究对象,这个系统的总能量,依然是守恒的。 热力学第一定律深入理解之理想气体的内能 老师:如果研究对象是一定量的理想气体,就不用考虑分子势能。 那么这部分气体内能变化△U,就只与分子平均动能Ek相关,宏观表现就是只和温度T相关。热力学第一定律的发展与意义简介 热力学第一定律本质上与能量守恒定律是的等同的,是一个普适的定律,适用于宏观世界和微观世界的所有体系,适用于一切形式的能量。 自1850年起,科学界公认能量守恒定律是自然界普遍规律之一。

第二章热力学第一定律

第二章热力学第一定律 思考题 1设有一电炉丝浸于水中,接上电源,通过电流一段时间。如果按下列几种情况作为系统,试问 A U , Q,W为正为负还是为零? (1) 以电炉丝为系统; (2 )以电炉丝和水为系统; (3)以电炉丝、水、电源及其它一切有影响的部分为系统。 2设有一装置如图所示,(1)将隔板抽去以后,以空气为系统时,AJ, Q, W为正为负还是为零?(2) 如右方小室亦有空气,不过压力较左方小,将隔板抽去以后,以所有空气为系统时,A U, Q , W为正为负还是为零? 作业题 1 (1)如果一系统从环境接受了160J的功,内能增加了200J,试问系统将吸收或是放出多少热?(2)一系统在膨胀过程中,对环境做了10 540J的功,同时吸收了27 110J的热,试问系统的内能变化为若干? [答案:⑴吸收40J; (2) 16 570J] 2在一礼堂中有950人在开会,每个人平均每小时向周围散发出4. 2xl05J的热量,如果以礼堂中的 空气和椅子等为系统,则在开会时的开始20分钟内系统内能增加了多少?如果以礼堂中的空气、人和其它所有的东西为系统,则其AU = ? [答案:1.3 M08J;0] 3 一蓄电池其端电压为12V,在输出电流为10A下工作2小时,这时蓄电池的内能减少了 1 265 000J,试求算此过程中蓄电池将吸收还是放岀多少热? [答案:放热401000J] 4体积为4.10dm3的理想气体作定温膨胀,其压力从106Pa降低到105Pa计算此过程所能作出的最大 功为若干? [答案:9441J] 5在25C下,将50gN2作定温可逆压缩,从105Pa压级到2X106Pa,试计算此过程的功。如果被压缩了的气体反抗恒定外压105Pa作定温膨胀到原来的状态,问此膨胀过程的功又为若干? [答案:-.33 X04J; 4.20 X03J] 6计算1mol理想气体在下列四个过程中所作的体积功。已知始态体积为25dm3终态体积为100dm3; 始态及终态温度均为100 Co (1) 向真空膨胀; (2) 在外压恒定为气体终态的压力下膨胀; (3) 先在外压恒定为体积等于50dm3时气体的平衡压力下膨胀,当膨胀到50dm3(此时温度仍为100C) 以后,再在外压等于100 dm3时气体的平衡压力下膨胀; (4) 定温可逆膨胀。 试比较这四个过程的功。比较的结果说明了什么问题? [答案:0; 2326J; 310l J; 4299J] 习

热力学第一定律练习题及答案参考

热力学第一定律练习题及答案参考 一、判断题(说法对否): 1.道尔顿分压定律,对理想气体和实际混合气体来说关系式PB=Nb(RT/V)都成立。 2.在两个封闭的容器中,装有同一种理想气体,压力、体积相同,那么温度也相同。 3.物质的温度越高,则热量越多;天气预报:今天很热。其热的概念与热力学相同。 4.恒压过程也就是恒外压过程,恒外压过程也就是恒过程。 5.实际气体在恒温膨胀时所做的功等于所吸收的热。 6.凡是温度升高的过程体系一定吸热;而恒温过程体系不吸热也不放热。 7.当系统的状态一定时,所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生变化时, 所有的状态函数的数值也随之发生变化。 8.体积是广度性质的状态函数;在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中,当温度、压力 一定时;系统的体积与系统中水和NaCl 的总量成正比。 9.在101.325kPa 、100℃下有lmol 的水和水蒸气共存的系统,该系统的状态完全确定。 10.一定量的理想气体,当热力学能与温度确定之后,则所有的状态函数也完全确定。 11.系统温度升高则一定从环境吸热,系统温度不变就不与环境换热。 12.从同一始态经不同的过程到达同一终态,则Q 和W 的值一般不同,Q + W 的值一般也不相同。 13.因Q P = ΔH ,Q V = ΔU ,所以Q P 与Q V 都是状态函数。 14.封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。 15.对于一定量的理想气体,当温度一定时热力学能与焓的值一定,其差值也一定。 16.在101.325kPa 下,1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想 气体,那么由于过程等温,所以该过程ΔU = 0。 17.1mol ,80.1℃、101.325kPa 的液态苯向真空蒸发为80.1℃、101.325kPa 的气态苯。已 知该过程的焓变为30.87kJ ,所以此过程的Q = 30.87kJ 。 18.1mol 水在l01.325kPa 下由25℃升温至120℃,其ΔH = ∑C P ,m d T 。 19.因焓是温度、压力的函数,即H = f (T ,p ),所以在恒温、恒压下发生相变时,由于 d T = 0,d p = 0,故可得ΔH = 0。 20.因Q p = ΔH ,Q V = ΔU ,所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W 。 21.卡诺循环是可逆循环,当系统经一个卡诺循环后,不仅系统复原了,环境也会复原。 22.一个系统经历了一个无限小的过程,则此过程是可逆过程。 23.若一个过程中每一步都无限接近平衡态,则此过程一定是可逆过程。 24.若一个过程是可逆过程,则该过程中的每一步都是可逆的。 25.1mol 理想气体经绝热不可逆过程由p 1、V 1变到p 2、V 2, 则系统所做的功为 V p C C V p V p W =--=γγ,1112 2 。 26.气体经绝热自由膨胀后,因Q = 0,W = 0,所以ΔU = 0,气体温度不变。 27.(?U /?V )T = 0 的气体一定是理想气体。 28.因理想气体的热力学能与体积压力无关,所以(?U /?p )V = 0,(?U /?V )p = 0。

第一章热力学第一定律练习题

第一章 热力学第一定律练习题 一、判断题(说法对否): 1.道尔顿分压定律,对理想气体和实际混合气体来说关系式PB=Nb(RT/V)都成立。 2.在两个封闭的容器中,装有同一种理想气体,压力、体积相同,那么温度也相同。 3.物质的温度越高,则热量越多;天气预报:今天很热。其热的概念与热力学相同。 4.恒压过程也就是恒外压过程,恒外压过程也就是恒过程。 5.实际气体在恒温膨胀时所做的功等于所吸收的热。 6.凡是温度升高的过程体系一定吸热;而恒温过程体系不吸热也不放热。 7.当系统的状态一定时,所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生变化时, 所有的状态函数的数值也随之发生变化。 8.体积是广度性质的状态函数;在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中,当温度、压力 一定时;系统的体积与系统中水和NaCl 的总量成正比。 9.在101.325kPa 、100℃下有lmol 的水和水蒸气共存的系统,该系统的状态完全确定。 10.一定量的理想气体,当热力学能与温度确定之后,则所有的状态函数也完全确定。 11.系统温度升高则一定从环境吸热,系统温度不变就不与环境换热。 12.从同一始态经不同的过程到达同一终态,则Q 和W 的值一般不同,Q + W 的值一般也 不相同。 13.因Q P = ΔH ,Q V = ΔU ,所以Q P 与Q V 都是状态函数。 14.封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。 15.对于一定量的理想气体,当温度一定时热力学能与焓的值一定,其差值也一定。 16.在101.325kPa 下,1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想 气体,那么由于过程等温,所以该过程ΔU = 0。 17.1mol ,80.1℃、101.325kPa 的液态苯向真空蒸发为80.1℃、101.325kPa 的气态苯。已 知该过程的焓变为30.87kJ ,所以此过程的Q = 30.87kJ 。 18.1mol 水在l01.325kPa 下由25℃升温至120℃,其ΔH = ∑C P ,m d T 。 19.因焓是温度、压力的函数,即H = f (T ,p ),所以在恒温、恒压下发生相变时,由于 d T = 0,d p = 0,故可得ΔH = 0。 20.因Q p = ΔH ,Q V = ΔU ,所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W 。 21.卡诺循环是可逆循环,当系统经一个卡诺循环后,不仅系统复原了,环境也会复原。 22.一个系统经历了一个无限小的过程,则此过程是可逆过程。 23.若一个过程中每一步都无限接近平衡态,则此过程一定是可逆过程。 24.若一个过程是可逆过程,则该过程中的每一步都是可逆的。 25.1mol 理想气体经绝热不可逆过程由p 1、V 1变到p 2、V 2, 则系统所做的功为 V p C C V p V p W =--=γγ,11122。 26.气体经绝热自由膨胀后,因Q = 0,W = 0,所以ΔU = 0,气体温度不变。 27.(?U /?V )T = 0 的气体一定是理想气体。 28.因理想气体的热力学能与体积压力无关,所以(?U /?p )V = 0,(?U /?V )p = 0。 29.若规定温度T 时,处于标准态的稳定态单质的标准摩尔生成焓为零,那么该温度下

第一章 热力学第一定律

第一章热力学第一定律 一、单选题 1) 如图,在绝热盛水容器中,浸入电阻丝,通电一段时间,通电后水及电阻丝的温度均略有升高,今以电阻丝为体系有:( ) A.W =0,Q <0,?U <0 B.W <0,Q<0,?U >0 C.W<0,Q<0,?U >0 D.W<0,Q=0,?U>0 2) 如图,用隔板将刚性绝热壁容器分成两半,两边充入压力不等的空气(视为理想气体),已 知p 右> p 左, 将隔板抽去后: ( ) A.Q=0, W=0, ?U=0 B.Q=0, W <0, ?U >0 C.Q >0, W <0, ?U >0 D.?U=0, Q=W≠0 3)对于理想气体,下列关系中哪个是不正确的:( ) A. (?U/?T)V=0 B. (?U/?V)T=0 C. (?H/?p)T=0 D. (?U/?p)T=0 4)凡是在孤立孤体系中进行的变化,其?U和?H的值一定是:( ) A.?U >0, ?H >0 B.?U=0, ?H=0 C.?U <0, ?H <0 D.?U=0,?H大于、小于或等于零不能确定。 5)在实际气体的节流膨胀过程中,哪一组描述是正确的: ( ) A.Q >0, ?H=0, ?p < 0 B.Q=0, ?H <0, ?p >0 C.Q=0, ?H=0, ?p <0 D.Q <0, ?H=0, ?p <0 6)如图,叙述不正确的是:( ) A.曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小 B.?H1表示无限稀释积分溶解热 C.?H2表示两浓度n1和n2之间的积分稀释热 D.曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时HCl的微分溶解热 7)?H=Q p此式适用于哪一个过程: ( ) A.理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5sPa B.在0℃、101325Pa下,冰融化成水 C.电解CuSO4的水溶液 D.气体从(298K,101325Pa)可逆变化到(373K,10132.5Pa ) 8) 一定量的理想气体,从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态,终态体积分别为V1、V2。( ) A.V1 < V2 B.V1 = V2 C.V1> V2 D.无法确定 9) 某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行,体系温度由T1升高到T2,则此过程的焓变?H:( )

热力学第一定律练习题

第2章 《热力学第一定律》练习题 一、思考题 1. 理想气体的绝热可逆和绝热不可逆过程的功,都可用公式V W C T =?计算,那两种过程所做的功是否一样 2. 在相同的温度和压力下,一定量氢气和氧气从四种不同的途径生成水:(1)氢气在氧气中燃烧,(2)爆鸣反应, (3)氢氧热爆炸,(4)氢氧燃料电池。在所有反应过程中,保持反应方程式的始态和终态都相同,请问这四种变化途径的热力学能和焓的变化值是否相同 3. 在298 K , kPa 压力下,一杯水蒸发为同温、同压的气是一个不可逆过程,试将它设计成可逆过程。 二、填空题 1. 封闭系统由某一始态出发,经历一循环过程,此过程的_____U ?=;_____H ?=;Q 与W 的关系是______________________,但Q 与W 的数值________________________,因为_________________________。 2. 状态函数在数学上的主要特征是________________________________。 3. 系统的宏观性质可分为___________________________________,凡与系统物质的量成正比的物理量均称为___________________________。 4. 在300K 的常压下,2mol 的某固体物质完全升华过程的体积功_________e W =。 5. 某化学反应:A(l) + (g) → C(g)在500K 恒容条件下进行,反应进度为1mol 时放热10kJ ,若反应在同样温度恒容条件下进行,反应进度为1mol 时放热_____________________。 6. 已知水在100℃的摩尔蒸发焓40.668ap m H ν?=kJ·mol -1,1mol 水蒸气在100℃、条件下凝结为液体水,此过程的_______Q =;_____W =;_____U ?=;_____H ?=。 7. 一定量单原子理想气体经历某过程的()20pV ?=kJ ,则此过程的_____U ?=;_____H ?=。 8. 一定量理想气体,恒压下体积工随温度的变化率____________e p W T δ?? = ????。 9. 封闭系统过程的H U ?=?的条件:(1) 对于理想气体单纯pVT 变化过程,其条件是_____________________; (2)对于有理想气体参加的化学反应,其条件是______________________________________。 10. 压力恒定为100kPa 下的一定量单原子理想气体,其_____________p H V ???= ????kPa 。 11. 体积恒定为2dm 3的一定量双原子理想气体,其_______________V U p ???= ????m 3 。

第18章 热力学第二定律

第十八章 热力学第二定律 一、选择题 18.1、热力学第二定律表明[ ] (A) 不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用的功而不产生其它影响 (B) 在一个可逆过程中,工作物质净吸热等于对外作的功 (C) 摩擦生热的过程是不可逆的 (D) 热量不可能从低温物体传到高温物体 18.2、功与热的转变过程中,下面的叙述不正确的是[ ] (A) 不可能制成一种循环动作的热机,只从一个热源吸收热量,使之完全变为有用功而其它物体不发生变化 (B) 可逆卡诺循环的效率最高但恒小于1 (C) 功可以全部变为热量,而热量不能完全转化为功 (D) 绝热过程对外做功,则系统的内能必减少 18.3、在327c ?的高温热源和27c ?的低温热源间工作的热机,理论上的最大效率为[ ] (A) 100% (B) 92% (C) 50% (D) 10% (E) 25% 18.4、1mol 的某种物质由初态(01,P T )变化到末态(02,P T ),其熵变为[ ] (A) 0 (B) 21T V T C dT T ? (C) 21T P T C dT T ? (D) 21V V P dV T ? 18.5、下列结论正确的是[ ] (A) 不可逆过程就是不能反向进行的过程 (B) 自然界的一切不可逆过程都是相互依存的 (C) 自然界的一切不可逆过程都是相互独立的,没有关联 (D) 自然界所进行的不可逆过程的熵可能增大可能减小 二、填空题 18.6、热力学第二定律的两种表述分别是

(1) ;(2)。 18.7、第二类永动机不可能制成是因为 它违背了。 18.8、任意宏观态所对应的,称为该宏观态的热力学概率。 18.9、对于孤立体系,各个微观状态出现的概率。 18.10、热力学第二定律表明自然界与热现象有关的过程都是。开尔文表述表明了过程是不可逆的,克劳修斯表述表明过程是不可逆的。 三、计算和证明题 18.11、证明:等温线与绝热线不可能有两个交点。 18.12、证明:两条绝热线不可能相交。 18.13、证明开尔文表述与克劳修斯表述的等价性。 18.14、若要实现一密闭绝热的房间冷却,是否可以将电冰箱的门打开由电冰箱的运转实现? 18.15、νmol的理想气体经绝热自由膨胀后体积由V变到2V,求此过程的熵变。 18.16、将1Kg,20c?的水放到500c?的炉子上加热,最后达到100c?,已知水的比热是3 4.1810/() J Kg K ??,分别求炉子和水的熵变。 18.17、用两种方法将1mol双原子理想气体的体积由V压缩至体积为V/2;(1)等压压缩;(2)等温压缩;试计算两种过程的熵变。 18.18、1mol理想气体由初态( 1,T 1 V)经某一过程到达末态( 2 , T 2 V),求熵变。

第二章热力学第一定律练习题及答案

第一章热力学第一定律练习题 一、判断题(说法对否): 1.当系统的状态一定时,所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生 变化时,所有的状态函数的数值也随之发生变化。 2.在101.325kPa、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统,该系统的状态 完全确定。 3.一定量的理想气体,当热力学能与温度确定之后,则所有的状态函数也完 全确定。 4.系统温度升高则一定从环境吸热,系统温度不变就不与环境换热。 5.从同一始态经不同的过程到达同一终态,则Q和W的值一般不同,Q + W 的值一般也不相同。 6.因Q P = ΔH,Q V = ΔU,所以Q P与Q V都是状态函数。 7.体积是广度性质的状态函数;在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中,当温度、压力一定时;系统的体积与系统中水和NaCl的总量成正比。8.封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。 9.在101.325kPa下,1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体,那么由于过程等温,所以该过程ΔU = 0。 10.一个系统经历了一个无限小的过程,则此过程是可逆过程。 11.1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃,其ΔH= ∑C P,m d T。12.因焓是温度、压力的函数,即H = f(T,p),所以在恒温、恒压下发生相变时,由于d T = 0,d p = 0,故可得ΔH = 0。 13.因Q p = ΔH,Q V = ΔU,所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W。14.卡诺循环是可逆循环,当系统经一个卡诺循环后,不仅系统复原了,环境也会复原。 15.若一个过程中每一步都无限接近平衡态,则此过程一定是可逆过程。16.(?U/?V)T = 0 的气体一定是理想气体。 17.一定量的理想气体由0℃、200kPa的始态反抗恒定外压(p环= 100kPa) 绝热膨胀达平衡,则末态温度不变。 18.当系统向环境传热(Q < 0)时,系统的热力学能一定减少。

2热学-第18章-热力学第一定律doc

第18章 热力学第一定律 (The First Law of Thermodynamics) §18.1-18.2 准静态过程 热力学第一定律 一、准静态过程 ·热力学过程:热力学系统从一个状态变化 到另一个状态 ,称为热力学过程。 ·过程进行的任一时刻,系统的状态并非平衡态。 ·热力学中,为能利用平衡态的性质,引入 准静态过程(quasi-static process) 的概 念。 1.准静态过程:系统的每一个状态都无限接近于平衡态的过程(理想化的过程)。 即准静态过程是由一系列平衡态组成的过程。 2.准静态过程是一个理想化的过程, 是实际过程的近似。 只有过程进行得无限缓慢,每个中间态才可看作是平衡态。所以,实际过程仅当进行得无限缓慢时才可看作是准静态过程。 3.怎样算“无限缓慢” 弛豫时间(relaxation time)τ: 系统由非平衡态到平衡态所需时间。 准静态过程

“无限缓慢”: ?t 过程进行 >> τ 例如,实际汽缸的压缩过程可看作准静态 过程, ?t 过程进行 = 0.1秒 τ = 容器线度/分子速度 = 0.1米/100米/秒 = 10-3秒 4.过程曲线 准静态过程可用过程曲线表示。 状态图(P -V 图、P -T 图、V -T 图)上 ·一个点代表一个平衡态; ·一条曲线代表一个准静态过程。 二、功、内能、热量 1.功·通过作功可以改变系统的状态。 ·功:机械功(摩擦功、体积功)电流的功、电力功、磁力功 弹力的功、表面张力的功,… ·机械功的计算(见下) 2.内能 ·内能包含系统内: (1)分子热运动的能量; (2)分子间势能和分子内的势能 (3)分子内部、原子内部运动的能量; (4)电场能、磁场能等。 过程曲线 P (只对准

第一章热力学第一定律答案

第一章 热力学练习题参考答案 一、判断题解答: 1.错。对实际气体不适应。 2.错。数量不同,温度可能不同。 3.错。没有与环境交换能量,无热可言;天气预报的“热”不是热力学概念,它是指温度,天气很热,指气温很高。 4.错。恒压(等压)过程是体系压力不变并与外压相等,恒外压过程是指外压不变化,体系压力并不一定与外压相等。 5.错。一般吸收的热大于功的绝对值,多出部分增加分子势能(内能)。 6.错。例如理想气体绝热压缩,升温但不吸热;理想气体恒温膨胀,温度不变但吸热。 7.第一句话对,第二句话错,如理想气体的等温过程ΔU = 0,ΔH = 0,U 、H 不变。 8.错,两个独立变数可确定系统的状态只对组成一定的均相组成不变系统才成立。 9.错,理想气体U = f (T ),U 与T 不是独立的。描述一定量理想气体要两个独立变量。 10.第一个结论正确,第二个结论错,因Q+W =ΔU ,与途径无关。 11.错,Q V 、Q p 是过程变化的量、不是由状态决定的量,该式仅是数值相关而已。在一定条件下,可以利用ΔU ,ΔH 来计算Q V 、Q p ,但不能改变其本性。 12.错,(1)未说明该过程的非体积功W '是否为零; (2)若W ' = 0,该过程的热也只等于系统的焓变,而不是体系的焓。 13.对。因为理想气体热力学能、焓是温度的单值函数。 14.错,这是水的相变过程,不是理想气体的单纯状态变化,ΔU > 0。 15.错,该过程的p 环 = 0,不是恒压过程,也不是可逆相变,吸的热,增加体系的热力学能。吸的热少于30.87 kJ 。 16.错,在25℃到120℃中间,水发生相变,不能直接计算。 17.错,H = f (T ,p )只对组成不变的均相封闭系统成立,该题有相变。 18.错,Δ(pV )是状态函数的增量,与途径无关,不一定等于功。 19.错,环境并没有复原,卡诺循环不是原途径逆向返回的。 20.错,无限小过程不是可逆过程的充分条件。如有摩擦的谆静态过程。 21.错,若有摩擦力(广义)存在,有能量消耗则不可逆过程,只是准静态过程。 22.对。只有每一步都是可逆的才组成可逆过程。 23.对。() ()()12m ,121122n n 1T T C C C C T T R V p V p W V V V p -=--=--= γ。该公式对理想气体可逆、 不可逆过程都适用。 24.错,若是非理想气体的温度会变化的,如范德华气体。 25.错,该条件对服从pV m = RT + bp 的气体(钢球模型气体)也成立。 26.错,(?U /?V )p ≠(?U/?V )T ;(?U /?P )V ≠(?U/?V )T ,因此不等于零。 27.错,U = H -pV 。PV 不可能为零的。 28.错。CO 2在1000K 的标准摩尔生成焓可以由298K 标准摩尔生成焓计算出:由基尔霍夫定律得出的计算公式:

第 二 章 热力学第一定律练习题及解答

第 二 章 热力学第一定律 一、思考题 1. 判断下列说法是否正确,并简述判断的依据 (1)状态给定后,状态函数就有定值,状态函数固定后,状态也就固定了。 答:是对的。因为状态函数是状态的单值函数。 (2)状态改变后,状态函数一定都改变。 答:是错的。因为只要有一个状态函数变了,状态也就变了,但并不是所有的状态函数都得变。 (3)因为ΔU=Q V ,ΔH=Q p ,所以Q V ,Q p 是特定条件下的状态函数? 这种说法对吗? 答:是错的。?U ,?H 本身不是状态函数,仅是状态函数的变量,只有在特定条件下与Q V ,Q p 的数值相等,所以Q V ,Q p 不是状态函数。 (4)根据热力学第一定律,因为能量不会无中生有,所以一个系统如要对外做功,必须从外界吸收热量。 答:是错的。根据热力学第一定律U Q W ?=+,它不仅说明热力学能(ΔU )、热(Q )和功(W )之间可以转化,有表述了它们转化是的定量关系,即能量守恒定律。所以功的转化形式不仅有热,也可转化为热力学能系。 (5)在等压下,用机械搅拌某绝热容器中的液体,是液体的温度上升,这时ΔH=Q p =0 答:是错的。这虽然是一个等压过程,而此过程存在机械功,即W f ≠0,所以ΔH≠Q p 。 (6)某一化学反应在烧杯中进行,热效应为Q 1,焓变为ΔH 1。如将化学反应安排成反应相同的可逆电池,使化学反应和电池反应的始态和终态形同,这时热效应为Q 2,焓变为ΔH 2,则ΔH 1=ΔH 2。 答:是对的。Q 是非状态函数,由于经过的途径不同,则Q 值不同,焓(H )是状态函数,只要始终态相同,不考虑所经过的过程,则两焓变值?H 1和?H 2相等。 2 . 回答下列问题,并说明原因 (1)可逆热机的效率最高,在其它条件相同的前提下,用可逆热机去牵引货车,能否使火车的速度加快? 答?不能。热机效率h Q W -=η是指从高温热源所吸收的热最大的转换成对环境所做的功。

第一章热力学第一定律

第一章 热力学第一定律 一、选择题 1.下述说法中,哪一种正确( ) (A)热容C 不是状态函数; (B)热容C 与途径无关; (C)恒压热容C p 不是状态函数;(D)恒容热容C V 不是状态函数。 2.对于内能是体系状态的单值函数概念,错误理解是( ) (A) 体系处于一定的状态,具有一定的内能; (B) 对应于某一状态,内能只能有一数值不能有两个以上的数值; (C) 状态发生变化,内能也一定跟着变化; (D) 对应于一个内能值,可以有多个状态。 3.某高压容器中盛有可能的气体是O 2 ,Ar, CO 2, NH 3中的一种,在298K 时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3,温度降低21K ,则容器中的气体( ) (A) O 2 (B) Ar (C) CO 2 (D) NH 3 4.戊烷的标准摩尔燃烧焓为-3520kJ·mol -1,CO 2(g)和H 2O(l)标准摩尔生成焓分别为-395 kJ·mol -1和-286 kJ·mol -1,则戊烷的标准摩尔生成焓为( ) (A) 2839 kJ·mol -1 (B) -2839 kJ·mol -1 (C) 171 kJ·mol -1 (D) -171 kJ·mol -1 5.已知反应)()(2 1)(222g O H g O g H =+的标准摩尔反应焓为)(T H m r θ ?,下列说法中不正确的是( )。 (A). )(T H m r θ?是H 2O(g)的标准摩尔生成焓 (B). )(T H m r θ ?是H 2O(g)的标准摩尔燃烧焓 (C). )(T H m r θ?是负值 (D). )(T H m r θ?与反应的θ m r U ?数值相等 6.在指定的条件下与物质数量无关的一组物理量是( ) (A) T , P, n (B) U m , C p, C V (C) ΔH, ΔU, Δξ (D) V m , ΔH f,m (B), ΔH c,m (B) 7.实际气体的节流膨胀过程中,下列那一组的描述是正确的( ) (A) Q=0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠0 (B) Q=0 ΔH<0 ΔP> 0 ΔT>0 (C) Q>0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT<0 (D) Q<0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠0 8.已知反应 H 2(g) + 1/2O 2(g) →H 2O(l)的热效应为ΔH ,下面说法中不正确的是( ) (A) ΔH 是H 2O(l)的生成热 (B) ΔH 是H 2(g)的燃烧热 (C) ΔH 与反应 的ΔU 的数量不等 (D) ΔH 与ΔH θ数值相等 9.为判断某气体能否液化,需考察在该条件下的( ) (A) μJ-T > 0 (B) μJ-T < 0 (C) μJ-T = 0 (D) 不必考虑μJ-T 的数值

《物理化学》第二章热力学第一定律练习题(含答案)

第二章练习题 一、填空题 1、根据体系和环境之间能量和物质的交换情况,可将体系分成、、 。 2、强度性质表现体系的特征,与物质的数量无关。容量性质表现 体系的特征,与物质的数量有关,具有性。 3、热力学平衡状态同时达到四种平衡,分别是、、 、。 4、体系状态发生变化的称为过程。常见的过程有、 、、、。 5、从统计热力学观点看,功的微观本质是,热的微观本质是 。 6、气体各真空膨胀膨胀功W= 0 7、在绝热钢瓶中化学反应△U= 0 8、焓的定义式为。 二、判断题(说法对否): 1、当体系的状态一定时,所有的状态函数都有一定的数值。(√) 2、当体系的状态发生变化时,所有的状态函数的数值也随之发生变化。(χ)3.因= ΔH, = ΔU,所以与都是状态函数。(χ) 4、封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。(χ) 错。只有封闭系统不做非膨胀功等压过程ΔH=Q P 5、状态给定后,状态函数就有定值;状态函数确定后,状态也就确定了。(√) 6、热力学过程中W的值应由具体过程决定( √ ) 7、1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态,其热力学能

不变。( √ ) 三、单选题 1、体系的下列各组物理量中都是状态函数的是( C ) A 、T、P、V、Q B 、m、W、P、H C、T、P、V、n、 D、T、P、U、W 2、对于内能是体系的单值函数概念,错误理解是( C ) A体系处于一定的状态,具有一定的内能 B对应于某一状态,内能只能有一数值不能有两个以上的数值 C状态发生变化,内能也一定跟着变化 D对应于一个内能值,可以有多个状态 3下列叙述中不具有状态函数特征的是(D ) A体系状态确定后,状态函数的值也确定 B体系变化时,状态函数的改变值只由体系的始终态决定 C经循环过程,状态函数的值不变 D状态函数均有加和性 4、下列叙述中正确的是( A ) A物体温度越高,说明其内能越大B物体温度越高,说明其所含热量越多C凡体系温度升高,就肯定是它吸收了热 D凡体系温度不变,说明它既不吸热也不放热 5、下列哪一种说法错误( D ) A焓是定义的一种具有能量量纲的热力学量 B只有在某些特定条件下,焓变△H才与体系吸热相等 C焓是状态函数 D焓是体系能与环境能进行热交换的能量

第一章热力学第一定律

第二章热力学第二定律 一、单选题 1) 理想气体绝热向真空膨胀,则() A. ?S = 0,?W = 0 B. ?H = 0,?U = 0 C. ?G = 0,?H = 0 D. ?U =0,?G =0 2) 对于孤立体系中发生的实际过程,下式中不正确的是() A. W = 0 B. Q = 0 C. ?S > 0 D. ?H = 0 3) 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程,则() A. 可以从同一始态出发达到同一终态。 B. 不可以达到同一终态。 C. 不能确定以上A、B中哪一种正确。 D. 可以达到同一终态,视绝热膨胀还是绝热压缩而定。 4) 求任一不可逆绝热过程的熵变?S,可以通过以下哪个途径求得?() A. 始终态相同的可逆绝热过程。 B. 始终态相同的可逆恒温过程。 C. 始终态相同的可逆非绝热过程。 D. B 和C 均可。 5) 在绝热恒容的系统中,H 2和Cl 2 反应化合成HCl。在此过程中下列各状态函数 的变化值哪个为零?()

A. ? r H m B. ? r U m C. ? r S m D. ? r G m 6) 将氧气分装在同一气缸的两个气室内,其中左气室内氧气状态为 p 1 =101.3kPa,V1=2dm3,T1=273.2K;右气室内状态为 p 2 =101.3kPa,V2=1dm3,T2=273.2K;现将气室中间的隔板抽掉,使两部分气体充分混合。此过程中氧气的熵变为: ( ) A. ?S >0 B. ?S <0 C. ?S =0 D. 都不一定 7) 1mol理想气体向真空膨胀,若其体积增加到原来的10倍,则体系、环境和孤立体系的熵变分别为:( ) A.19.14J·K-1, -19.14J·K-1, 0 B.-19.14J·K-1, 19.14J·K-1, 0 C.19.14J·K-1, 0, 0.1914J·K-1 D. 0 , 0 , 0 8) 1mol Ag(s)在等容下由273.2K加热到303.2K。已知在该温度区间内Ag(s)的C v,m=24.48J·K-1·mol-1则其熵变为:( ) A.2.531J·K-1 B. 5.622J·K-1 C. 25.31J·K-1 D. 56.22J·K-1 9) 理想气体的物质的量为n,从始态A(p1,V1,T1)变到状态B(p2,V2,T2),其熵变的计算公式可用:( ) A. ?S =nR ln(p2/p1)+ B. ?S =nR ln(p1/p2)- C. ?S =nR ln(V2/V1)+ D. ?S =nR ln(V2/V1)- 10) 理想气体经历等温可逆过程,其熵变的计算公式是:( ) A. ?S =nRT ln(p1/p2) B. ?S =nRT ln(V2/V1) C. ?S =nR ln(p2/p1) D. ?S =nR ln(V2/V1)

第一章热力学第一定律

第一章热力学第一定律 本章主要内容 1.1热力学概论 1.2热力学第一定律 1.3 可逆过程和最大功 1.4 焓 1.5 热容 1.6 热力学第一定律对理想气体的应用1.7实际气体 1.8热化学 1.9化学反应热效应的求算方法 1.10反应热与温度的关系——基尔霍夫定律

§1.1热力学概论 1.1.1热力学的研究对象 (1)研究热、功和其他形式能量之间的相互转换及其转换过程中所遵循的规律; (2)研究各种物理变化和化学变化过程中所发生的能量效应; (3)研究化学变化的方向和限度。 1.1.2 热力学的方法和局限性 热力学方法: 热力学在解决问题是使用严格的数理逻辑推理方法,其研究对象是大量质点的集合体,所观察的是宏观系统的平均行为,并不考虑个别分子或质点,所得结论具有统计意义。 优点:只须知道宏观系统变化的始终态及外部条件,无须知道物质的微观结构和变化的细节即可进行有关的定量计算。 局限性: (1)对所得的结论只知其然而不知所以然; (2)不能给出变化的实际过程,没有时间的概念,也不能推测实际进行的可能性。 (3)只能适应用于人们所了解的物质世界,而不能任意推广到整个宇宙。 1.1.3 几个基本概念: 1、系统与环境 系统(System)——把一部分物质与其余分开作为研究对象,这这种被划定的研究对象称为系统,亦称为物系或系统。 环境(surroundings)——与系统密切相关、有相互作用或影响所能及的部分称为环境。 (1)敞开系统(open system) -系统与环境之间既有物质交换,又有能量交换。 (2)封闭系统(closed system)-系统与环境之间无物质交换,但有能量交换。

第二章 热力学第一定律

黄淑清《热学教程》习题解答 第二章 热力学第一定律 2、8 0、2kg 得氮气等压地从20℃加热别100℃,问要吸收多少热量?氮气得内能增加了多少?它对外界作了多少功?(氮得比热容:、) 解: 比热容 知 吸收热量: kJ T mc T C Q p m p 6.16)293373(1004.12.03,==-???=?=?=ν 内能增量: kJ T mc T C U v m V 8.1180)293373(740.02.0,=-??=?=?=?ν 对外界作功:由 得: 2、9 一定量得氮在压强为时得体积为=,试求它在下述不同条件下体积膨胀到得过程中所发生得内能改变、 (1)压强不变;(2)绝热变化。 怎样解释这两种不同条件下内能变化得不同?(氦得定容摩尔热容;定压摩尔热容) 解: 由理想气体物态方程 得 内能改变 (1)压强不变 (2)绝热变化 J V P V P R C U m V 177)1000.11001.11020.110825.7(2 5 )(25241122,-=???-????= -= ?-- 2、12 分别通过下列过程把标准状态下0、014kg 得氮气压缩为原体积得一半:(1)等温过程;(2)绝热过程;(3)等压过程,试分别求出在这些过程中气体内能得增量,传递得热量与外界对气体所作得功。已知氮得。 解: (1)等温过程 内能增加 热力学第一定律 Q=A

对外作功 外界对气体作功 传递热量 (2)绝热过程 传递热量Q=0 906)211(114.127331.821 )(11)(114.0121112111-=??????? ?--??=??????--=??????--=--r r V V r RT V V r V P A γJ 外界对气体作功 内能增量 (3)等压过程 内能增量 传递能量 外界对气体作功 2、13 在标准状态下0、016kg 得氧气,分别经过下列过程从外界吸收了334J 得热量(1)总为等温过程,求终态体积 (2)若为等体过程,求终态压强 (3)若为等压过程 求气体内能得增量。氧得。 解: 0、016kg 氧气 (1)等温过程 吸热 终态体积 (2)等体过程 吸热 终态压强 (3)等压过程 内能增量 吸热 得 2、18 如图表示一个除底部外都绝热得气筒,被一位置固定得导热板隔成相等得两部分A 与B,其中各盛有1摩尔得理想气体氮,今将334J 得热量缓慢地由底部供给气体,设活塞上得压强始终保持为。求A 部与B 部温度得改变以及各自吸收得热量。(导热板得热容可忽略)若将位置固定得导热板换成可以自由活动得绝热板,重复上述得讨论。

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