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热学二轮专题复习:分子动理论_气体及热力学定律(含详细答案)

热学二轮专题复习:分子动理论_气体及热力学定律(含详细答案)
热学二轮专题复习:分子动理论_气体及热力学定律(含详细答案)

第一篇专题知能突破

专题七分子动理论气体及热力学定律

1.(2010·重庆卷,15)给旱区送水的消防车停于水平地面,在缓慢放水过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变、不计分子间势能,则胎内气体()

A.从外界吸热B.对外界做负功

C.分子平均动能减小D.内能增加

解析:选胎内气体为研究对象.由于气体温度不变,气体状态变化遵循玻意耳定律.放

水前气体的压强大,在放水过程中,气体的压强逐渐减小,体积增大,气体对外界做正

功,B错误.由热力学第一定律知ΔU=W+Q,气体温度不变,分子的平均动能不变,

内能不变,从外界吸收热量,A正确,C、D错误.

答案:A

2.(1)2009年9月10日,美国宇航局新一代运载火箭“战神1号”通过了重要的发动机点火试验,取得圆满成功.这次点火试验投入达7 500万美元,持续了大约123秒.点火

试验产生了大约2 200万马力的动力,温度约为4 500华氏度(2 480摄氏度),耗费了大

量燃料.下列有关能量的说法正确的是()

A.燃料燃烧后,能量就消失了,说明能量不守恒

B.燃料燃烧后,化学能转化为内能

C.燃料燃烧后的内能不可能再转化为化学能

D.燃料燃烧后的内能在一定条件下可能转化为化学能

(2)如图7-9是某研究小组为了探究“鱼鳔的作用”所制作的装置.具体制作方法

如下:在大号“可乐瓶”中注入半瓶水,在一个小气球中放入几枚硬币并充入少量

空气(忽略气体的分子势能),将其装入“可乐瓶”中.通过在水中放盐改变水的密

度后,使气球恰好悬浮于水中,并拧紧瓶盖.设初始时瓶中气体、水及外界大气的

图7-9

[来源:状。元。源]

温度相同.当用手挤压“可乐瓶”的上半部分时,下列说法正确的是()

A.快速挤压时,瓶内气体压强变大

B.快速挤压时,瓶内气体温度不变

C.快速挤压时,瓶内气体体积不变

D.缓慢挤压时,气球下降

解析:(1)根据能量守恒定律可得,A项错误,B项正确.根据热力学第二定律可得,C 项正确,D项错误.

(2)快速挤压气体时,外界对它做功,来不及热传递,由W+Q=ΔU,内能增大,温度

上升,体积变小,瓶内压强变大,则A项对B、C两项错;缓慢挤压时,温度不变,体积变小,瓶内压强变大,对气球来说,压强也增大,温度不变,体积必然减小,则重力mg大于浮力ρgV气球,气球下降,则D项正确.

答案:(1)BC(2)AD

3.外力对气体做功100 J,气体向外放热20 J,在这个过程中气体的内能________(填“增加”或“减少”),其改变量是________ J.

答案:增加80

4.如图7-10所示,一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换) 容器中,容器内装有一可以活动的绝热活塞.今对活塞施以一竖直向下的压[来源:状元源zyy100K]

力F,使活塞缓慢向下移动一段距离后,气体的体积减小.若忽略活塞与容器壁间的摩擦力,则被密封的气体()

A.温度升高,压强增大,内能减少

B.温度降低,压强增大,内能减少

C.温度升高,压强增大,内能增加[来源:学状元源zyy100

D.温度降低,压强减小,内能增加

解析:对理想气体绝热压缩时,外界对气体做功,由热力学第一定律得,

气体的内能增

图7-10

加,温度升高,又因气体体积减小,分子密度增大,温度升高,分子平均动能增大,故气体的压强增大,C 对.

答案:C

5.(2010·上海单科,28)用DIS 研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装

置如图7-14所示,实验步骤如下:

图7-11

①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、

计算机逐一连接;

②移动活塞,记录注射器的刻度值V ,同时记录对应的由计算机显示的气体 压强值p ;

③用V -1/p 图像处理实验数据,得出如图7-15所示图线.

(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是____________________;

(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是________________和 ________________________________________________________________________;

(3)如果实验操作规范正确,但如图所示的V -1/p 图线不过原点,则V 0代表 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 解析:(1)通过涂润滑油可使注射器不漏气.

(2)缓慢移动活塞是为了有足够的时间使封闭气体与外界热交换,不用手握住注射器也是

为了不使手上的热量传递给气体.

(3)注射器与压强传感器连接部位有气体,从而使图线不过原点.

答案:(1)在注射器活塞上涂润滑油[来源状 元 源网][来源:状元源状元源zyy1002)

移动

图7-12

活塞要缓慢不能用手握住注射器封闭气体部分

(3)注射器与压强传感器连接部位的气体体积

6.(1)以下关于热力学知识的叙述正确的是()

A.绝热过程是指系统不从外界吸热,也不向外界放热,这个过程不与外界交换能量B.热量是在单纯的热传递过程中系统内能变化的量度,所以不能说物体具有多少热量,只能说物体吸收或放出多少热量

C.悬浮在液体中的微粒越小,在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少,撞击作用的不平衡性就表现得越明显,因而布朗运动越明显

D.由熵的定义可知,熵较大的宏观状态就是无序程度很小的宏观状态,也就是出现概率较小的宏观状态

(2)如图7-13所示,上端封闭、下端开口内径均匀的玻璃管,管长L=100 cm,

其中有一段长h=15 cm的水银柱把一部分空气封闭在管中.当管竖直放置

时,封闭气柱A的长度L A=50 cm.现把开口端向下插入水银槽中,直至A端

气柱长L A′=37.5 cm时为止,这时系统处于静止状态.已知大气压强P0=

75 cmHg,整个过程温度保持不变,试求槽内的水银进入管内的长度Δh.

解析:(2)对A部分气体,由玻意耳定律:P A L A S=P A′L A′S

P A=60 cmHg

得:P A′=

L A

L A′

P A=

50

37.5

×60 cmHg=80 cmHg

对B部分气体P B L B S=P B′L B′S

P B′=95 cmHg,P B=P0=75 cmHg

得:L B′≈27.6 cm

Δh=L-L A′-h-L B′=19.9 cm.

答案:(1)BC(2)19.9 cm

7.(1)下列说法中正确的是()

A.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律

图7-13

B.悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,布朗运动越明显

C.内能向机械能转化是有条件的,即环境中必须存在温度差,通过科技创新,我们能够研制出内能全部转化为机械能的热机

D.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有分子的速率都增大[来源:状元源状元源状元源定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图象如图7-19所示.已知该气体在状态A时的温度为27℃.

则:

图7-14

①该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃?

②该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大?

③该气体从状态A到状态C的过程中是吸热,还是放热?传递的热量是多少?

解析:(1)本题考查热力学定律.第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律,故A、C选项错误.悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,合力越小,布朗运动越不明显,故B选项错误.根据温度的微观定义分析可知,D选项正确.

(2)①对于理想气体:

A→B由p A

T A

p B

T B

得:T B=100 K

∴t B=-173℃

B→C由V B

T B

V C

T C

得:T C=300 K

∴t C=27℃

②A→C由温度相等得:ΔU=0

③A→C的过程中是吸热.

吸收的热量Q=W=pΔV=1×105×https://www.doczj.com/doc/2d735616.html,1×10-3)J=200 J. 答案:(1)D(2)①-173℃27℃②0③吸热200 J

2.2热力学第一定律对理想气体的应用

§2.2 热力学第一定律对理想气体的应用 2.2.1、等容过程 气体等容变化时,有=T P 恒量,而且外界对气体做功0=?-=V p W 。根据 热力学第一定律有△E=Q 。在等容过程中,气体吸收的热量全部用于增加内能,温度升高;反之,气体放出的热量是以减小内能为代价的,温度降低。 p V i T C n E Q V ???= ??=?=2 式中 R i T E v T Q C V ?=??=?=2)(。 2.2.1、等压过程 气体在等压过程中,有=T V 恒量,如容器中的活塞在大气环境中无摩擦地自 由移动。 根据热力学第一定律可知:气体等压膨胀时,从外界吸收的热量Q ,一部分用来增加内能,温度升高,另一部分用于对外作功;气体等压压缩时,外界对气体做的功和气体温度降低所减少的内能,都转化为向外放出的热量。且有 T nR V p W ?-=?-= T nC Q p ?= V p i T nC E v ??=?=?2 定压摩尔热容量p C 与定容摩尔热容量V C 的关系有R C C v p +=。该式表明:1mol 理想气体等压升高1K 比等容升高1k 要多吸热8.31J ,这是因为1mol 理想气体等压膨胀温度升高1K 时要对外做功8.31J 的缘故。 2.2.3、等温过程 气体在等温过程中,有pV =恒量。例如,气体在恒温装置内或者与大热源想

接触时所发生的变化。 理想气体的内能只与温度有关,所以理想气体在等温过程中内能不变,即△E =0,因此有Q=-W 。即气体作等温膨胀,压强减小,吸收的热量完全用来对外界做功;气体作等温压缩,压强增大,外界的对气体所做的功全部转化为对外放出的热量。 2.2.4、绝热过程 气体始终不与外界交换热量的过程称之为绝热过程,即Q=0。例如用隔热良好的材料把容器包起来,或者由于过程进行得很快来不及和外界发生热交换,这些都可视作绝热过程。 理想气体发生绝热变化时,p 、V 、T 三量会同时发生变化,仍遵循=T pV 恒 量。根据热力学第一定律,因Q=0,有 )(21122V p V p i T nC E W v -=?=?= 这表明气体被绝热压缩时,外界所作的功全部用来增加气体内能,体积变小、温度升高、压强增大;气体绝热膨胀时,气体对外做功是以减小内能为代价的,此时体积变大、温度降低、压强减小。气体绝热膨胀降温是液化气体获得低温的重要方法。 例:0.020kg 的氦气温度由17℃升高到27℃。若在升温过程中,①体积保持不变,②压强保持不变;③不与外界交换热量。试分别求出气体内能的增量,吸收的热量,外界对气体做的功。 气体的内能是个状态量,且仅是温度的函数。在上述三个过程中气体内能的增量是相同的且均为: J T nC E v 6231031.85.15=???=?=?

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 。

物理化学热力学第一定律总结

热一定律总结 一、 通用公式 ΔU = Q + W 绝热: Q = 0,ΔU = W 恒容(W ’=0):W = 0,ΔU = Q V 恒压(W ’=0):W =-p ΔV =-Δ(pV ),ΔU = Q -Δ(pV ) → ΔH = Q p 恒容+绝热(W ’=0) :ΔU = 0 恒压+绝热(W ’=0) :ΔH = 0 焓的定义式:H = U + pV → ΔH = ΔU + Δ(pV ) 典型例题:3.11思考题第3题,第4题。 二、 理想气体的单纯pVT 变化 恒温:ΔU = ΔH = 0 变温: 或 或 如恒容,ΔU = Q ,否则不一定相等。如恒压,ΔH = Q ,否则不一定相等。 C p , m – C V , m = R 双原子理想气体:C p , m = 7R /2, C V , m = 5R /2 单原子理想气体:C p , m = 5R /2, C V , m = 3R /2 典型例题:3.18思考题第2,3,4题 书2.18、2.19 三、 凝聚态物质的ΔU 和ΔH 只和温度有关 或 典型例题:书2.15 ΔU = n C V , m d T T 2 T 1 ∫ ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫ ΔU = nC V , m (T 2-T 1) ΔH = nC p, m (T 2-T 1) ΔU ≈ ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫ ΔU ≈ ΔH = nC p, m (T 2-T 1)

四、可逆相变(一定温度T 和对应的p 下的相变,是恒压过程) ΔU ≈ ΔH –ΔnRT (Δn :气体摩尔数的变化量。如凝聚态物质之间相变,如熔化、凝固、转晶等,则Δn = 0,ΔU ≈ ΔH 。 101.325 kPa 及其对应温度下的相变可以查表。 其它温度下的相变要设计状态函数 不管是理想气体或凝聚态物质,ΔH 1和ΔH 3均仅为温度的函数,可以直接用C p,m 计算。 或 典型例题:3.18作业题第3题 五、化学反应焓的计算 其他温度:状态函数法 Δ H m (T ) = ΔH 1 +Δ H m (T 0) + ΔH 3 α β β α Δ H m (T ) α β ΔH 1 ΔH 3 Δ H m (T 0) α β 可逆相变 298.15 K: ΔH = Q p = n Δ H m α β Δr H m ? =Δf H ?(生) – Δf H ?(反) = y Δf H m ?(Y) + z Δf H m ?(Z) – a Δf H m ?(A) – b Δf H m ?(B) Δr H m ? =Δc H ?(反) – Δc H ?(生) = a Δc H m ?(A) + b Δc H m ?(B) –y Δc H m ?(Y) – z Δc H m ?(Z) ΔH = nC p, m (T 2-T 1) ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫

高中物理气体动理论和热力学题库8370004

高中物理气体动理论和热力学题库8370004

气体动理论和热力学 卷面总分188 期望值0 入卷题数44 时间 分钟 第1大题: 选择题(57分) 1.1 (3分) 两个体积相等的容器中,分别储有氦气和氢气,以1E 和2E 分别表示氦气和氢气的内能,若他们的压强相同,则( ) (A )1E =2E (B )1E >2E (C )1E <2E (D )无法确定 1.2 (3分) 一瓶氮气和一瓶氦气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们 ( ) (A)温度相同、压强相同 (B)温度、压强都不相同 (C)温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强 (D)温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强 1.3 (3分) 不同种类的两瓶理想气体,它们的体积不同,但温度和压强都相同,则单位体积内的气体分子数n ,单位体积内的气体分子的总平动动能(V E K /),单位体积内的气体质量 p ,分别有如下关系:( ) (A)n 不同,(V E K /)不同,p 不同 (B)n 不同,(V E K /)不同,p 相同 (C)n 相同,(V E K /)相同, p 不同 (D)n 相同,(V E K /)相同, p 相同 1.4 (3分) 设M 为气体的质量,m 为气体分子质量,N 为气体分子总数目,n 为气体分子数密度,0N 为阿伏伽德罗常数,则下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能?( ) (A) pV M m 23 (B) pV M m mol 23 (C) npV 2 3 (D) pV N M M mol 023 1.5 (3分) 置于容器内的气体,如果气体内各处压强相等,或气体内各处温度相同,则这两种情况下气体的状态 ( ) (A)一定都是平衡态 (B)不一定都是平衡态 (C)前者一定是平衡态,后者一定不是平衡态 (D)后者一定是平衡态,前者一定不是平衡态

第二章-热力学第一定律--题加答案

第二章热力学第一定律 1. 始态为25 °C,200 kPa的5 mol某理想气体,经途径a,b两不同途径到达相同的末态。途经a先经绝热膨胀到-28.47 °C,100 kPa,步骤的功;再恒容加热到压力 200 kPa的末态,步骤的热。途径b为恒压加热过程。求途径b的及。(天大2.5题) 解:先确定系统的始、末态 对于途径b,其功为 根据热力学第一定律 2. 2 mol某理想气体,。由始态100 kPa,50 dm3,先恒容加热使压力增大到200 dm3,再恒压冷却使体积缩小至25 dm3。求整个过程的。(天大2.10 题) 解:过程图示如下 由于,则,对有理想气体和只是温度的函数 该途径只涉及恒容和恒压过程,因此计算功是方便的

根据热力学第一定律 3. 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,始态温 度,压力。今该混合气体绝热反抗恒外压膨胀到平 衡态。求末态温度及过程的。(天大2.18题) 解:过程图示如下 分析:因为是绝热过程,过程热力学能的变化等于系统与环境间以功的形势所交换的能量。因此, 单原子分子,双原子分子 由于对理想气体U和H均只是温度的函数,所以 4. 1.00mol(单原子分子)理想气体,由10.1kPa、300K按下列两种不同的途 径压缩到25.3kPa、300K,试计算并比较两途径的Q、W、ΔU及ΔH。

(1)等压冷却,然后经过等容加热; (2)等容加热,然后经过等压冷却。 解:C p,m=2.5R, C V,m=1.5R (1) 10.1kPa、300K 10.1kPa、119.8 25.3kPa、300K 0.2470dm30.09858 dm30.09858 dm3 Q=Q1+Q2=1.00×2.5R×(119.8-300)+ 1.00×1.5R×(300-119.8) =-3745+2247=-1499(J) W=W1+W2=-10.1×103×(0.09858-0.2470)+0=1499(J) ΔU=Q+W=0 ΔH=ΔU+Δ(pV)=0+25.3×0.09858-10.1×0.2470=0 (2) 10.1kPa、300K 25.3kPa、751.6 25.3kPa、300K 0.2470dm30.2470dm30.09858 dm3 Q=Q1+Q2=1.00×1.5R×(751.6-300)+ 1.00×2.5R×(300-751.6) =5632-9387=-3755(J) W=W1+W2=0-25.3×103×(0.09858-0.2470) =3755(J) ΔU=Q+W=0 ΔH=ΔU+Δ(pV)=0+25.3×0.09858-10.1×0.2470=0 计算结果表明,Q、W与途径有关,而ΔU、ΔH与途径无关。 5. 在一带活塞的绝热容器中有一固定的绝热隔板。隔板靠活塞一侧为2 mol,0 °C的单原子理想气体A,压力与恒定的环境压力相等;隔板的另一侧为6 mol,100 °C的双原子理想气体B,其体积恒定。今将绝热隔板的绝热层去掉使之变成导热板,求系统达平衡时的T 及过程的。 解:过程图示如下 显然,在过程中A为恒压,而B为恒容,因此

(完整word版)热力学第一定律复习题(13,10)

第二章 热力学第一定律 、 恒压条件下,△H =Q p 。 系 统状 态变化 时,计算系 统与环境间交换 的能 量 ) m dT

1. 当理想气体冲入一真空绝热容器后,其温度将 (a) 升高(b) 降低 (c) 不变(d) 难以确定 (答案) c (△U=Q+W, ∵p外=0 , ∴W=0 ,又∵绝热,∴Q=0,所以△U=0) 因为是真空故不做功,又因为是绝热故无热交换,故△U=0。温度不变。 2. 当热力学第一定律写成d U = δQ–p d V时,它适用于 (a). 理想气体的可逆过程(b). 封闭体系的任一过程 (c). 封闭体系只做体积功过程(d). 封闭体系的定压过程 (答案) c (W=W体+W非,当W非=0时,W体= -pdV) 3.对热力学可逆过程,下列说法中正确的是 (a) 过程进行的速度无限慢 (b) 没有功的损失 (c) 系统和环境可同时复原 (d) 不需环境做功 (答案) c 可逆过程: 体系经过某一过程从状态(1)变到状态(2)之后,如果能够使体系和环境都恢复到原来的状态而未留下任何永久性的变化,则该过程称为热力学可逆过程。否则为不可逆过程 特征: ①状态变化时推动力与阻力相差无限小,体系与环境始终无限接近于平衡态; ②过程中的任何一个中间态都可以从正、逆两个方向到达; ③体系变化一个循环后,体系和环境均恢复原态,变化过程中无任何耗散效应; ④等温可逆过程中,体系对环境作最大功,环境对体系作最小功。 ⑤在可逆过程中,由于状态变化时推动力与阻力相差无限小,所以完成过程所需的时间为无限长。 4.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) (答案) a (△U=Q+W) 5.对于孤立体系中发生的实际过程,下列关系中不正确的是 (a) W = 0 (b) Q = 0 (c) ΔU= 0 (d) ΔH = 0 (答案) d (孤立体系?△U=Q+W) 6.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

物化试卷 理想气体与热力学第一定律

第二小组测试卷一 2012—2013学年第一学期 一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 物质临界点的性质与什么有关?------------------ -----------( ) A. 与外界温度有关 B. 与外界压力有关 C. 是物质本身的特性 D. 与外界物质有关 2. 下列说法错误的是------------------------------------------------( ) A . 压力是宏观量 B . 压力是体系微观粒子相互碰撞时动量改变量的量度 C . 压力是体系微观粒子碰撞器壁时动量改变量的量度 D . 压力是体系微观粒子一种运动行为的统计平均值 3. 范德华气体方程式中的常数a 与b 应取何值?-------------( ) A. 都大于零 B. 都小于零 C. a 大于零,b 小于零 D. a 小于零,b 大于零 4. 理想气体的分子运动论公式为 PV=3 1Nmu2 式中,u 是-( ) A. 分子平均运动速率 B. 最可几速率 C. 分子运动最大速率 D. 根均方速率 5.成年人每次呼吸大约为500ml 空气,若其压力为100kPa ,温度为20℃,则 其中有多少氧分子? --------------------------------------------( ) A . 4.305×103 mol B . 0.0205mol C . 22.32mol D . 4.69mol 6. 在同一温度下,同一气体物质的摩尔定压热容C p ,m 与摩尔定容热容C V ,m 之间的关系为-----------------------------------------------------( )。 考试科目 物理化学(上) 考试成绩 试卷类型 考试形式 闭卷 考试对象 11化本 学院—化学与材料工程--- 班级---- 06化本----- 姓名------------------------------------- 学号-------------------------------------

练习思考-热力学第一定律

第一章 热力学第一定律 首 页 难题解析 学生自测题 学生自测答案 难题解析 [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: ()J 100.260 3010400100083?=? ??=Q 此为恒容系统,故0=W 根据热力学第一定律: ()J 100.28?=+=?W Q U (2) 因为此为孤立系统,所以:0=?U 例 1-2 2 mol 单原子理想气体在298K 时,分别按下列三种方式从15.00dm 3膨胀到40.00 dm 3: (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,0)(0)(1212e ===V V V V p W -?-- 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 0=-?=W U Q

(2)因为理想气体等温过程,所以:ΔU =ΔH =0 J 486000.1500.40ln 298314.82ln 12-=???-=-V V nRT W = J 4860=-=W Q (3)同理,ΔU =ΔH =0 J 250010)00.1500.40(100000)(312e -=?-?-=--=-V V p W J 2500=-=W Q 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) R C V 25m ,=,R C p 27m ,=,4.1/m ,m ,==V p C C γ K p T =-γγ1, γγγ--=121112/p p T T 4.154)110298(4.1/14.04.04.12=??=-T K 绝热 0=Q , )(12m ,T T nC U W V -=?= kJ 94.14)2.2984.154(314.82 55-=-???=W (2)对抗恒定外压101.325kPa 绝热膨胀,0=Q ,U W ?= ???? ??--=--=112 2e 12e )(p nRT p nRT p V V p W ??? ??-??-=102.298314.852T )2.298(314.82 55)(212m ,-???=-=?T T T nC U V K 5.2212=T kJ 97.7)10 2.2985.221(314.85-=-??-=W 学生自测题 [TOP]

热力学第一定律习题及答案

热力学第一定律习题 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:( ) A.小于零 B.大于零 C.等于零 D.不能确定 ?10) 对于独立粒子体系,d U=?n i d? i+?? i d n i,式中的第一项物理意义是: ( ) A. 热 B. 功 C. 能级变化 D. 无确定意义 ?11) 下述说法中哪一个正确:( ) A.热是体系中微观粒子平均平动能的量度 B.温度是体系所储存能量的量度 C.温度是体系中微观粒子平均能量的量度 D.温度是体系中微观粒子平均平动能的量度 ?12) 下图为某气体的p-V图。图中A→B为恒温可逆变化,A→C为绝热可逆变化,A→D 为多方不可逆变化。B, C, D态的体积相等。问下述个关系中哪一个错误?( ) A. T B > T C B. T C > T D C. T B > T D D. T D > T C ?13) 理想气体在恒定外压p?下从10dm3膨胀到16dm3, 同时吸热126J。计算此气体的??U。( ) A. -284J B. 842J C. -482J D. 482J ?14) 在体系温度恒定的变化过程中,体系与环境之间:( ) A.一定产生热交换 B.一定不产生热交换 C.不一定产生热交换 D. 温度恒定与热交换无关

第二章 热力学第一定律(总复习题)

1 第二章 热力学第一定律 一、 选择题 1、下列叙述中不具状态函数特征的是:( ) (A)系统状态确定后,状态函数的值也确定 (B)系统变化时,状态函数的改变值只由系统的初终态决定 (C)经循环过程,状态函数的值不变 (D)状态函数均有加和性 2、下列叙述中,不具可逆过程特征的是:( ) (A)过程的每一步都接近平衡态,故进行得无限缓慢 (B)沿原途径反向进行时,每一小步系统与环境均能复原 (C)过程的初态与终态必定相同 (D)过程中,若做功则做最大功,若耗功则耗最小功 3、如图,将CuSO4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:( ) (A)绝热箱中所有物质 (B)两个铜电极 (C)蓄电池和铜电极 (D) CuSO 4水溶液 5、在下列关于焓的描述中,正确的是( ) (A)因为ΔH=QP,所以焓是恒压热 (B)气体的焓只是温度的函数 (C)气体在节流膨胀中,它的焓不改变 (D)因为ΔH=ΔU+Δ(PV),所以任何过程都有ΔH>0的结 论 6、在标准压力下,1mol 石墨与氧气反应生成1mol 二氧化碳的 反应热为Δr H ,下列哪种说法是错误的? ( ) (A) ΔH 是CO2(g)的标准生成热 (B) ΔH =ΔU (C) ΔH 是石墨的燃烧热 (D) ΔU <ΔH 7、在标准状态下,反应C 2H 5OH (l )+3O 2(g) →2CO 2(g)+3H 2O(g)的反应焓为Δr H m θ, ΔC p >0, 下列说法 中正确的是( ) (A)Δr H m θ是C 2H 5OH (l )的标准摩尔燃烧焓 (B)Δr H m θ〈0 (C)Δr H m θ=Δr Um θ (D)Δr H m θ不随温度变化而变化 8、下面关于标准摩尔生成焓的描述中,不正确的是( ) (A)生成反应中的单质必须是稳定的相态单质 (B)稳态单质的标准摩尔生成焓被定为零 (C)生成反应的温度必须是298.15K (D)生成反应中各物质所达到的压力必须是100Kpa 9、在一个绝热钢瓶中,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 10、非理想气体进行绝热自由膨胀时,下述答案中哪一个是错误 的? ( ) (A) Q =0 (B) W =0 (C) ΔU =0 (D) ΔH =0 11、下列表示式中正确的是 ( ) (A)恒压过程ΔH=ΔU+pΔV (B)恒压过程 ΔH=0 (C)恒压过程ΔH=ΔU+VΔp (D)恒容过程 ΔH=0 12、理想气体等温反抗恒外压膨胀,则 ( ) (A)Q>W (B)Q△H 2 W 1W 2 (C)△H 1=△H 2 W 1W 2 14、当理想气体从298K ,2×105Pa 经历(1)绝热可逆膨胀 和(2)等温可逆膨胀到1×105Pa 时,则( ) (A)△H 1<△H 2 W 1>W 2 (B)△H 1>△H 2 W 1△H 2 W 1>W 2 15、对于封闭体系,在指定始终态间的绝热可逆途径可以有: ( ) (A) 一条 (B) 二条 (C) 三条 (D) 三条以上 16、实际气体绝热恒外压膨胀时,其温度将: ( ) (A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 不确定 17、功的计算公式为W=nC v,m (T 2-T 1),下列过程中不能用此 式的是( ) (A)理想气体的可逆绝热过程 (B)理想气体的绝热恒外压过程 (C)实际气体的绝热过程 (D)凝聚系统的绝热过程 18、凡是在孤立体系中进行的变化,其ΔU 和ΔH 的值一定是: ( ) (A) ΔU > 0 , ΔH > 0 (B) ΔU = 0 , ΔH = 0 (C) ΔU < 0 , ΔH < 0 (D) ΔU = 0 , ΔH 大于、小于或等于零不确定 19、 一定量的理想气体从同一始态出发,分别经 (1) 等温压缩, (2) 绝热压缩到具有相同压力的终态,以H 1,H 2分别表示两个 终态的焓值,则有:( ) (A) H 1> H 2 (B) H 1= H 2 (C) H 1< H 2 (D) H 1>=H 2

气体动理论和热力学 答案

图 2 (A) 一定都是平衡态. (B) 不一定都是平衡态. (C) 前者一定是平衡态,后者一定不是平衡态. (D) 后者一定是平衡态,前者一定不是平衡态. ( C )4、一定量的理想气体,经历某过程后,温度升高了.则根据热力学定律可以断定: ① 该理想气体系统在此过程中吸了热. ② 在此过程中外界对该理想气体系统作了正功. ③ 该理想气体系统的内能增加了. ④ 在此过程中理想气体系统既从外界吸了热,又对外作了正功. 以上正确的断言是: (A) ① 、③ . (B) ②、③. (C) ③. (D) ③、④. ( D )5、有人设计一台卡诺热机(可逆的).每循环一次可从 400 K 的高温热源吸热1800 J ,向 300 K 的低温热源放热 800 J .同时对外作功1000 J ,这样的设计是 (A) 可以的,符合热力学第一定律. (B) 可以的,符合热力学第二定律. (C) 不行的,卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量. (D) 不行的,这个热机的效率超过理论值. 三、判断题(每小题1分,请在括号里打上√或×) ( × )1、气体的平衡态和力学中的平衡态相同。 ( √ )2、一系列的平衡态组成的过程是准静态过程。 ( × )3、功变热的不可逆性是指功可以变为热,但热不可以变为功。 ( × )4、热传导的不可逆性是指热量可以从高温物体传到低温物体,但不可以从低温物体传到高温物体。 ( × )5、不可逆循环的热机效率1 2 1Q Q bukeni - <η。 四、简答题(每小题5分) 1、气体动理论的研究对象是什么?理想气体的宏观模型和微观模型各如何? 答:气体动理论的研究对象是大量微观粒子组成的系统。(1分)是从物质的微观结构和分子运动论出发,运用力学规律,通过统计平均的办法,求出热运动的宏观结果,(1分)再由实验确认的方法。(1分) 从宏观看,在温度不太低,压强不大时,实际气体都可近似地当作理想气体来处理,压强越低,温度越高,这种近似的准确度越高。(1分)理想气体的微观模型是把分子看成弹性的自由运动的质点。(1分) 2、用热力学第一定律和第二定律分别证明,在V p -图上一绝热线与一等温线不能有两个交点,如图2所示。 解:(1)由热力学第一定律有 W E Q +?= 若有两个交点a 和b ,则经等温b a →过程有 0111=-=?W Q E (1分) 经绝热b a →过程

《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

(完整版)物理化学上热力学第一定律知识框架图总结.doc

第一章,热力学第一定律各知识点架构纲目图如下: 系统:隔离系统;封闭系统;敞开系统 环境:在系统以外与系统密切相关部分 状态:系统的所有物理性质和化学性质的综合体现系统及状态及状态函数类型:广度量;强度量 状态状态函数 (热力学性质 ) 特性:①改变值只与始、末态有关而与具体途径无关; ②不同状态间的改变值具有加和性。 即殊途同归,值变相等;周而复始,其值不变。热力学平衡:热平衡;力学平衡;相平衡;化学平衡 单纯的 pTV 变化 状态变化 溶解及混合 及过程 相变化 化学变化 系 统 状 态 变 简单的化 时 pTV 变化, 计 算 系 统 与 环 境 系统与环境 间 交间交换能量 换 的计算 (封闭 的 能 恒压过程 (p 始 =p 终 =p 环 ) 恒温过程 (T 始=T 终=T 环 ) 恒容过程 (V 始=V 终) 绝热过程 (Q = 0) 节流过程 (H = 0) 理想气体 (IG) 系统:U T2 C V ,m dT ; H n T2 n C p,m dT T2 T1 T1 Q p =△ H= n C p ,m dT ;W=-p外(V2-V1); 恒压过程:T1 △U=△ H -p△ V ( 常压下,凝聚相: W ≈ 0;△ U≈△ H) 理想气体焦尔实验: (1)结论: (?U/?V) T=0; (2)推论: U IG=f ( T); H IG=g (T) 恒温过程 △U=△H=0; W=-Q = V2 nRT lnV2 /V1 (可逆 ) V pdV 1 恒容过程:W=0; Q V =△ U= T2 n C V ,m dT ; T1 绝热过程: Q=0;△ U= W 不可逆(恒外压):nC V,m( T2 -T1)=- p2(V2-V1) 可逆:p1V1 1 1 T1 ) ( nC V , m (T2 1 1 1 ) >0 V 2 V1 致冷 节流膨胀: Q=0 ;△H=0;J-T=(d T/dp) H =0 T 不变 ( 例如理想气体 ) <0 致热 量系统, W 非 =0) 相变化Q p =△ H; W=-p△V △U= △H- p△ V =-nRT (气相视为IG) ≈0,△ U≈△ H (常压下凝聚态间相变化) 相变焓与温度关系:T2 H m (T2 )H m (T1 ) C p,m dT T1 热力学第一定律及焓函数 反应进度定义、标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓的定义。 摩尔反应焓的定义:△r H m=△ r H/△ 化学变化 标准摩尔反应焓的计算: ! B ! r H m (T1 ) f H m (B, T ) 恒压反应热与恒容反应热的关系:△r H m=△ r U m+∑νB(g)RT ! T2 基希霍夫公式:( r H m ) C ; H ! (T ) H ! (T ) C dT p r r r p, m T r p ,m m 2 m 1 T1 热(Q):系统与环境间由于温差而交换的能量。是物质分子无序运动的结果。是过程量。功 (W) :除热以外的,在系统与环境间交换的所有其它形式的能量。是物质分子有序运动的 结果,是过程量。 热力学能 (U):又称为内能,是系统内部能量的总和。是状态函数,且为广度量,但绝对值不知道。 热力学第一定律数学表达式:△ U=Q+W,在封闭系统, W 非 =0,恒容条件下,△ U=Q V。 焓函数 (H):定义, H≡ U+pV, 是状态函数,且为广度量,但绝对值不知道。在封闭系统, 1 W非 =0,恒压条件下,△H=Q p。

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。

第四篇 气体动理论 热力学基础

第四篇 气体动理论 热力学基础 求解气体动理论和热力学问题的基本思路和方法 热运动包含气体动理论和热力学基础两部分.气体动理论从物质的微观结构出发,运用统计方法研究气体的热现象,通过寻求宏观量与微观量之间的关系,阐明气体的一些宏观性质和规律.而热力学基础是从宏观角度通过实验现象研究热运动规律.在求解这两章习题时要注意它们处理问题方法的差异.气体动理论主要研究对象是理想气体,求解这部分习题主要围绕以下三个方面:(1) 理想气体物态方程和能量均分定理的应用;(2) 麦克斯韦速率分布率的应用;(3)有关分子碰撞平均自由程和平均碰撞频率.热力学基础方面的习题则是围绕第一定律对理想气体的四个特殊过程(三个等值过程和一个绝热过程)和循环过程的应用,以及计算热力学过程的熵变,并用熵增定理判别过程的方向. 1.近似计算的应用 一般气体在温度不太低、压强不太大时,可近似当作理想气体,故理想气体也是一个理想模型.气体动理论是以理想气体为模型建立起来的,因此,气体动理论所述的定律、定理和公式只能在一定条件下使用.我们在求解气体动理论中有关问题时必须明确这一点.然而,这种从理想模型得出的结果在理论和实践上是有意义的.例如理想气体的内能公式以及由此得出的理想气体的摩尔定容热容2/m V,iR C =和摩尔定压热容()2/2m P,R i C +=都是近似公式,它们与在通常温度下的实验值相差不大,因此,除了在低温情况下以外,它们还都是可以使用的.在实际工作时如果要求精度较高,摩尔定容热容和摩尔定压热容应采用实验值.本书习题中有少数题给出了在某种条件下m V,C 和m P,C 的实验值就是这个道理.如习题中不给出实验值,可以采用近似的理论公式计算. 2.热力学第一定律解题过程及注意事项 热力学第一定律 E W Q Δ+=,其中功?=2 1 d V V V ρW ,内能增量T R i M m E Δ2 Δ?= .本章习题主要是第一定律对理想气体的四个特殊过程(等体、等压、等温、绝热)以及由它们组成的循环过程的应用.解题的主要过程:(1) 明确研究对象是什么气体(单原子还是双原子),气体的质量或物质的量是多少? (2) 弄清系统经历的是些什么过程,并掌握这些过程的特征.(3) 画出各过程相应的p -V 图.应当知道准确作出热力学过程的p -V 图,可以给出一个比较清晰的物理图像.(4) 根据各过程的方程和状态方程确定各状态的参量,由各过程的特点和热力学第一定律就可计算出理想气体在各过程中的功、内能增量和吸放热了.在计算中要注意Q 和W 的正、负取法. 3.关于内能的计算

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ΔU,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,ΔU,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,ΔU,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:(1) 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ΔU=? [答案:1.3×l08J;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出多少热? [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25℃下,将50gN2作定温可逆压缩,从105Pa压级到2×106Pa,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:–1.33×104J;4.20×103J] 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℃。 (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100℃)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] 习题10试证明对遵守范德华方程的1mol实际气体来说,其定温可逆膨胀所作的功可用下式求算。

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