物理化学 练习思考－全本.docVIP

PAGE

PAGE1

第一章

热力学第一定律

首页

HYPERLINK学生自测题

HYPERLINK学生自测答案

难题解析HYPERLINK[TOP]

例1-1

某会场开会有1000人参加，若每人平均每小时向周围散发出400kJ的热量。试求：

(1)如果以礼堂中空气和椅子等为系统，则在开会时的30分钟内系统的热力学能增加了多少？

(2)如果以礼堂中的空气、人和其他所有的东西为系统，则其热力学能的增加又为多少？

解：(1)开会30分钟时产生的热量为：

此为恒容系统，故

根据热力学第一定律：

(2)因为此为孤立系统，所以：

例1-2

mol单原子理想气体在298K时，分别按下列三种方式从15.00dm3膨胀到40.00dm3：

（1）自由膨胀；

（2）恒温可逆膨胀；

（3）恒温对抗100kPa外压下膨胀。

求上述三种过程的Q、W、ΔU和ΔH。

解：（1）自由膨胀过程，

因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，而理想气体自由膨胀过程温度不变，所以：ΔU=ΔH=f(T)＝0

（2）因为理想气体等温过程，所以：ΔU=ΔH=0

（3）同理，ΔU=ΔH=0

例1-3

具有无摩擦活塞的绝热气缸内有5mol双原子理想气体，压力为1013.25kPa，温度为298.2K。

（1）若该气体绝热可逆膨胀至101.325kPa，计算系统所做的功。

（2）若外压从1013.25kPa骤减至101.325kPa，系统膨胀所做的功为多少？

解：（1） ，，

，

K

绝热 ，

（2）对抗恒定外压101.325kPa绝热膨胀，，

学生自测题HYPERLINK[TOP]

一、填空题

1、系统的性质分为__________和_____________。

2、在一个绝热箱内装有浓H2SO4和水，开始时中间用隔膜分开，然后弄破隔膜，使浓H2SO4和水混合。若以浓H2SO4和水为系统，则W_______0，Q______0，______0。

3、一理想气体反抗外压100kPa作等温膨胀，则W______0，______0。

4、系统在等容条件下从环境中吸收热量全部用来增加系统的__________。

5、在273.15K和101.325kPa大气压力下，将1mol固态冰融化为水，则其W____0，Q_____0，

______0，______0

二、选择题

1、下列叙述中不属于状态函数特征的是

A系统变化时，状态函数的改变值只由系统的始、终态决定

B系统状态确定后，状态函数的值也确定

C状态函数均有加和性

D经循环过程，状态函数的值不变

2、某一化学反应，在恒压的条件下,放出的热量为250kJ,值应该是

A B C D不能确定

3、理想气体向真空膨胀，其体积从V1增大到V2，则体系做功为

AW=0 BW0 CW0 D

4、一封闭体系，当状态从A到B发生变化时，经历两条任意的不同途径，则

AQ1=Q2，W1=W2 BQ1+W1=Q2+W2

C DQ1=－W1，Q2=－W2

5、理想气体的Cp,m与Cv,m之间的关系是

ACp,mCv,m BCp,mCv,m CCp,m＝Cv,m D两者之间无一定的关系

三、判断题

1、状态函数改变后，状态一定改变；

2、一个绝热的刚性容器一定是个孤立系统；

3、孤立系统内发生的一切变化过程，其必定为零；

4、一定量的理想气体反抗一大气压作绝热膨胀，则；

5、理想气体绝热变化过程中，，所以；

6、化学中的可逆过程就是热力学中的可逆过程。

四、问答题

1、一隔板将一刚性绝热容器分为左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。现将隔板抽去，左、右气体的压力达到平衡。若以全部气体作为系统，则、Q、W为正？为负？或为零？

2、可逆过程有何特点？

3、如果在孤立系统中发生一个变化过程，及是否一定为零？

4、夏天为了降温，采取将室内电冰箱门打开，接通电源并紧闭门窗（设墙壁门窗均不传热）。该方法能否使室内温度下降？为什么？

5、分别判断下列各过程中的Q、W、U和H为正、为负还是为零?

(1)理想气体自由膨胀；

(2)理想气体恒温可逆膨胀；

(3)理想气体节流膨胀；

(4)理想气体绝热、反抗恒外压膨胀；

(5)水蒸气通过蒸汽机对外做出一定量的功之后恢复原态，以水蒸气为系统；

(6)水(101325Pa，273.15K)→冰(101325Pa，273.15K)；

学生自测答案HYPERLINK[