第二章
热力学第一定律
思考题.：1. 一封闭系统，当始终态确定后：（a）当经历一个绝热过程，则功为定值；（ b）
若经历一个等容过程，则Q有定值：（C）若经历一个等温过程，则热力学能有定值：（d）
若经历一个多方过程，则热和功的和有定值。
解释：始终态确定时，则状态函数的变化值可以确定，非状态函数则不是确定的。但是热力学能U和焓没有绝对值，只有相对值，比较的主要是变化量。
2.从同一始态
（1）经等温可
逆过程从
A→D。试冋：
（a）若使终态的体积相同，D点应位于
（b）若使终态的压力相同，D点应位于
(a)
图 2.16解释：从同一始态出发经一绝热可逆膨胀过程和一经绝热不可逆膨胀过程，当到达相同的
终态体积V2或相同的终态压力 P2时，绝热可逆过程比绝热不可逆过程作功大，又因
为W （绝热）=C V （T2-T1）,所以T2 （绝热不可逆）大于 T2 （绝热可逆），在 V?相同时，
P=nRT/V,则p2（绝热不可逆）大于P2（绝热可逆）。在终态P2相同时，V =nRT∕p , V2 （绝热
不可逆）大于 V?（绝热可逆）。
不可逆过程与等温可逆过程相比较：由于等温可逆过程温度不变，绝热膨胀温度下降，
所以T2 （等温可逆）大于 T2 （绝热不可逆）；在V相同时，P2 （等温可逆）大于 P2
（绝热不可逆）。在 P2相同时，V2 （等温可逆）大于 V2 （绝热不可逆）。
综上所述，从同一始态出发经三种不同过程，
当V2相同时，D点在B、C之间，P2 （等温可逆）＞ P2 （绝热不可逆）＞ P2 （绝热可逆）当
P2相同时，D点在B、C之间，V2 （等温可逆）＞ V2 （绝热不可逆）＞ V2 （绝热可逆）。
A出发，经历三种不同途径到达不同的终态:
A→B ;（2）经绝热可逆过程从A→C ; （3）经绝热不可逆过程从
BC虚线的什么位置，为什么？
BC虚线的什么位置，为什么，参见图
(b)
总结可知：主要切入点在温度 T 上，绝热不可逆做功最小。
补充思考题C p,m是否恒大于C v,m ?有一个化学反应，所有的气体都可以作为理想气体处
理，若反应的^C p,m>O,则反应的^C v,m也一定大于零吗？
解释：(1)C p,m不一定恒大于 C v,m。气体的C p,m和C v,m的关系为：
恒容时体系的体积不变，而恒压时体系的体积随温度的升高要发生变化。
(I) Pm m项表示，当体系体积变化时外界所提供的额外能量; ()汀P
I ] f e V \
(2) ■E F I-EX m I项表示，由于体系的体积增大，使分子间的距离增大，位能增大，使 IfV m .八刃丿P 热力学能增大所需的能量；
由于P和 "m都为正值，所以C Pm与C V m的差值的正负就取决于I-^Vm∣'项。如果体
IWm 打P, ,V ET 丿P
系的体积随温度的升高而增大，则'=m I >o,则c pm>C v m；反之，体系的体积随温
IC T JP
对于理想气体，则有C p, m— C7,m= R。
(2)对于气体都可以作为理想气体处理的化学反应，则有
即 PV,m=G,m— 5R
B
所以，若反应的^C p,m>0,反应的^C v,m不一定大于零
度的升高而缩小的话,
通常情况下，大多数流体(气体和液体)的IE V m》0 ;只有少数流体在某些温度范围内
I盯丿P
如水在0?4C的范围内，随温度升高体积是减小的，所以
LJ C p, m= = C V ,m+ - B
R
B
上式的物理意义如下:
习题解答
【2】有IOmoI的气体（设为理想气体），压力为100OkPa ,温度为300K ,分别求出温度时下列过程的功：
（1）在空气压力为IOOkPa时，体积胀大1dm3；
（2）在空气压力为 IOOkPa时，膨胀到气体压力也是100kpa;
（3）等温可逆膨胀至气体的压力为IOOkPa.
【解】（1）气体作恒外压膨胀：W--P外厶V故
W = -^ V =-100 ×03Pa×（ 1 X10-3） m3=-100J
zoλ口AlnRT nRT ! '' P2 !
（2）W = —P?!V = —P H ------- - ---- ∣=nRT 1
I P2 P I 丿IR 丿
-1 -1 [ 100 KPa 、
=-10moI ×.314JK? mol ×300K 1 =-22.45KJ
V 1000 KPa J
V2P1
（3）W - -nRT ln 2 - -nRT ln 1
V1 P2
-1 -1 I 1000 KPa
=-10mol ×.314JK? mol ×300K×ln 100KPa
=-57.43kJ
总结：W的计算有多种方式，最一般的是公式：W =-PedV ,当外压恒定时，可以写成
W=-R丄V ,这两个公式并不一定局限于平衡态，也不局限于理想气体，如题4,当变化为可逆过程时，此时由于外压内压相差极小值，因而可用内压代替外压，可写成积分形式
W = - PdV ,进而可利用气体状态方程代入，不同的气体有不同的状态方程。若为理想气体且等温，则可写成W- -nRTln^ - -nRTln?PL,等压则为W - - P?>V ,等容则为0, V I P2
『卷dV
V
I V r
【4】在291K和100kPa下，1molZn（s）溶于足量稀盐酸中，置换出 1molH 2（g）,并放热152KJ。若以Zn和盐酸为系统，求该反应所做的功及系统热力学能的变化。
Zn(s)+2HCl(a)=ZnCl 2(s)+H2(g)
解该反应
所以W--P外V= PrV生成物—V反应物
二一Imol 8.314J ? K」?mol 一1291K=-2.42kJ
:U =Q W = -152 - 2.42 = -154.4kJ
【5】在298K时，有2molN*g）,始态体积为15dm3,保持温度不变，经下列三个过程膨胀到终态体积为 50dm3 ,计算各过程的ΔU ΔH, W和Q的值。设气体为理想气体。
（1）自由膨胀；
（2）反抗恒外压100kPa膨胀；
（3）可逆膨胀。
【解】（1）自由膨胀P外=O 那么W=O
又由于是等温过程则Δ u=0 Δ H=0
根据Δ U=Q+W得Q=0
（2）反抗恒外压100kPa膨胀
W=- P 外Δ V=-100 p0-15）=-3?5kJ
由等温过程得Δ U=O Δ H=O
根据Δ U=Q+W 得 Q=-W=3.5kJ
（3）可逆膨胀
V250
W = -nRTln 2 =-2 8.314 298ln 5.966kJ
V15
同样由等温过程得Δ U=O Δ H=O
Q=-W=5.966kJ
【16】在12OOK、1OOkPa压力下，有ImoICaCO 3（s）完全分解为 Cao（S）和CO2 （g）,吸热18OkJ。计算过程的 W，ΔU, ΔH和Q。设气体为理想气体。
【解】由于是等压反应，则ΔH = Qp=18OkJ
W=- PΔ V=- P（V g-V l）=-nRT
1 1
=-1mol × 8.314J?K?mol ×12OOK=-9976.8J=-9.98kJ
Δ U=Q+W=18OkJ+（-9.98kJ）=17O.O2kJ
、 3 3【3】1mol单原子理想气体，C V,m= ?R,始态（1）的温度为273K ,体积为22.4dm , 经历如下三步，又回到始态，请计算每个状态的压力、Q、W和ΔU
（1）等容可逆升温由始态（1）到546K的状态（2）;
（2）等温（546K）可逆膨胀由状态（2）到44.8dm3的状态（3）;
第二章热力学第一定律 思考题.：1. 一封闭系统，当始终态确定后：（a）当经历一个绝热过程，则功为定值；（b）若经历一个等容过程，则Q有定值：（c）若经历一个等温过程，则热力学能有定值：（d）若经历一个多方过程，则热和功的和有定值。 解释：始终态确定时，则状态函数的变化值可以确定，非状态函数则不是确定的。但是热力学能U和焓没有绝对值，只有相对值，比较的主要是变化量。 2. 从同一始态A出发，经历三种不同途径到达不同的终态： （1）经等温可逆过程从A→B；（2）经绝热可逆过程从A→C；（3）经绝热不可逆过程从A→D。试问： （a）若使终态的体积相同，D点应位于BC虚线的什么位置，为什么？ （b）若使终态的压力相同，D点应位于BC虚线的什么位置，为什么，参见图 解释：从同一始态出发经一绝热可逆膨胀过程和一经绝热不可逆膨胀过程，当到达相同的终态体积V2或相同的终态压力p2时，绝热可逆过程比绝热不可逆过程作功大，又因为W（绝热）=C V（T2-T1），所以T2（绝热不可逆）大于T2（绝热可逆），在V2相同时，p=nRT/V,则p2（绝热不可逆）大于p2（绝热可逆）。在终态p2相同时，V =nRT/p ，V2（绝热不可逆）大于V2（绝热可逆）。 不可逆过程与等温可逆过程相比较：由于等温可逆过程温度不变，绝热膨胀温度下降，所以T2（等温可逆）大于T2（绝热不可逆）；在V2相同时，p2（等温可逆）大于p2（绝热不可逆）。在p2相同时，V2（等温可逆）大于V2（绝热不可逆）。 综上所述，从同一始态出发经三种不同过程， 当V2相同时，D点在B、C之间，p2（等温可逆）＞p2（绝热不可逆）＞p2（绝热可逆）当p2相同时，D点在B、C之间，V2（等温可逆）＞V2（绝热不可逆）＞V2（绝热可逆）。 总结可知：主要切入点在温度T上，绝热不可逆做功最小。 补充思考题C p,m是否恒大于C v,m？有一个化学反应，所有的气体都可以作为理想气体处理，若反应的△C p,m>0,则反应的△C v,m也一定大于零吗？ 解释：（1）C p,m不一定恒大于C v,m。气体的C p,m和C v,m的关系为： 上式的物理意义如下： 恒容时体系的体积不变，而恒压时体系的体积随温度的升高要发生变化。
第二章 热力学第一定律 思考题.：1. 一封闭系统，当始终态确定后：（a ）当经历一个绝热过程，则功为定值；（b ）若经历一个等容过程，则Q 有定值：（c ）若经历一个等温过程，则热力学能有定值：（d ）若经历一个多方过程，则热和功的和有定值。 解释：始终态确定时，则状态函数的变化值可以确定，非状态函数则不是确定的。但是热力学能U 和焓没有绝对值，只有相对值，比较的主要是变化量。 2. 从同一始态A 出发，经历三种不同途径到达不同的终态： （1）经等温可逆过程从A→B；（2）经绝热可逆过程从A→C；（3）经绝热不可逆过程从A→D。 试问： （a ）若使终态的体积相同，D 点应位于BC 虚线的什么位置，为什么？ （b ）若使终态的压力相同，D 点应位于BC 虚线的什么位置，为什么，参见图 12p p (a) (b) 图 2.16 解释： 从同一始态出发经一绝热可逆膨胀过程和一经绝热不可逆膨胀过程，当到达相同的 终态体积V 2或相同的终态压力p 2时，绝热可逆过程比绝热不可逆过程作功大，又因为W （绝热）=C V （T 2-T 1），所以T 2（绝热不可逆）大于T 2（绝热可逆），在V 2相同时，p=nRT/V,则p 2（绝热不可逆）大于 p 2（绝热可逆）。在终态p 2相同时，V =nRT/p ，V 2（绝热不可逆）大于 V 2（绝热可逆）。 不可逆过程与等温可逆过程相比较：由于等温可逆过程温度不变，绝热膨胀温度下降，所以T 2（等温可逆）大于T 2（绝热不可逆）；在V 2相同时， p 2（等温可逆）大于 p 2（绝热不可逆）。在p 2相同时，V 2（等温可逆）大于 V 2（绝热不可逆）。 综上所述，从同一始态出发经三种不同过程， 当V 2相同时，D 点在B 、C 之间，p 2（等温可逆）＞p 2（绝热不可逆）＞ p 2（绝热可逆）当p 2相同时，D 点在B 、C 之间，V 2（等温可逆）＞ V 2（绝热不可逆）＞V 2（绝热可逆）。 总结可知：主要切入点在温度T 上，绝热不可逆做功最小。
【关键字】化学 第二章热力学第一定律 思考题.：1. 一封闭系统，当始终态确定后：（a）当经历一个绝热过程，则功为定值；（b）若经历一个等容过程，则Q有定值：（c）若经历一个等温过程，则热力学能有定值：（d）若经历一个多方过程，则热和功的和有定值。 解释：始终态确定时，则状态函数的变化值可以确定，非状态函数则不是确定的。但是热力学能U和焓没有绝对值，只有相对值，比较的主要是变化量。 2. 从同一始态A出发，经历三种不同途径到达不同的终态： （1）经等温可逆过程从A→B；（2）经绝热可逆过程从A→C；（3）经绝热不可逆过程从A→D。试问： （a）若使终态的体积相同，D点应位于BC虚线的什么位置，为什么？ （b）若使终态的压力相同，D点应位于BC虚线的什么位置，为什么，参见图 解释：从同一始态出发经一绝热可逆膨胀过程和一经绝热不可逆膨胀过程，当到达相同的终态体积V2或相同的终态压力p2时，绝热可逆过程比绝热不可逆过程作功大，又因为W（绝热）=CV（T2-T1），所以T2（绝热不可逆）大于T2（绝热可逆），在V2相同时，p=nRT/V,则p2（绝热不可逆）大于p2（绝热可逆）。在终态p2相同时，V =nRT/p ，V2（绝热不可逆）大于V2（绝热可逆）。 不可逆过程与等温可逆过程相比较：由于等温可逆过程温度不变，绝热膨胀温度下降，所以T2（等温可逆）大于T2（绝热不可逆）；在V2相同时，p2（等温可逆）大于p2（绝热不可逆）。在p2相同时，V2（等温可逆）大于V2（绝热不可逆）。
综上所述，从同一始态出发经三种不同过程， 当V2相同时，D点在B、C之间，p2（等温可逆）＞p2（绝热不可逆）＞p2（绝热可逆）当p2相同时，D点在B、C之间，V2（等温可逆）＞V2（绝热不可逆）＞V2（绝热可逆）。 总结可知：主要切入点在温度T上，绝热不可逆做功最小。 补充思考题Cp,m是否恒大于Cv,m？有一个化学反应，所有的气体都可以作为理想气体处理，若反应的△Cp,m>0,则反应的△Cv,m也一定大于零吗？ 解释：（1）Cp,m不一定恒大于Cv,m。气体的Cp,m和Cv,m的关系为： 上式的物理意义如下： 恒容时体系的体积不变，而恒压时体系的体积随温度的升高要发生变化。 (1) 项表示，当体系体积变化时外界所提供的额外能量； (2) 项表示，由于体系的体积增大，使分子间的距离增大，位能增大，使热力学能增大所需的能量； 由于和都为正值，所以与的差值的正负就取决于项。如果体系的体积随温度的升高而增大，则，则；反之，体系的体积随温度的升高而缩小的话，，则。 通常情况下，大多数流体（气体和液体）的；只有少数流体在某些温度范围内，如水在0～4℃的范围内，随温度升高体积是减小的，所以。 对于理想气体，则有。 （2）对于气体都可以作为理想气体处理的化学反应，则有 即 所以，若反应的△Cp,m>0, 反应的△Cv,m不一定大于零 习题解答
物理化学-傅献彩-上册习题答案
第二章热力学第一定律 思考题.：1. 一封闭系统，当始终态确定后：（a）当经历一个绝热过程，则功为定值；（b）若经历一个等容过程，则Q有定值：（c）若经历一个等温过程，则热力学能有定值：（d）若经历一个多方过程，则热和功的和有定值。 解释：始终态确定时，则状态函数的变化值可以确定，非状态函数则不是确定的。但是热力学能U和焓没有绝对值，只有相对值，比较的主要是变化量。 2. 从同一始态A出发，经历三种不同途径到达 不同的终态： （1）经等温可逆过程从A→B；（2）经绝热可逆过程从A→C；（3）经绝热不可逆过程从 A→D。试问： （a）若使终态的体积相同，D点应位于BC虚线的什么位置，为什么？ （b）若使终态的压力相同，D点应位于BC虚线的什么位置，为什么，参见图
V V O O V 1V 2p 1p 2A B C A C B (a) (b) 图 2.16 解释： 从同一始态出发经一绝热可逆膨胀过程 和一经绝热不可逆膨胀过程，当到达相同的终态体积V 2或相同的终态压力p 2时，绝热可逆过程比绝热不可逆过程作功大，又因为W （绝热）=C V （T 2-T 1），所以T 2（绝热不可逆）大于T 2（绝热可逆），在V 2相同时，p=nRT/V ,则p 2（绝热不可逆）大于 p 2（绝热可逆）。在终态p 2相同时，V =nRT/p ，V 2（绝热不可逆）大于 V 2（绝热可逆）。 不可逆过程与等温可逆过程相比较：由于等温可逆过程温度不变，绝热膨胀温度下降，所以T 2（等温可逆）大于T 2（绝热不可逆）；在V 2相同时， p 2（等温可逆）大于 p 2（绝热不可逆）。在p 2相同时，V 2（等温可逆）大于 V 2（绝热不可逆）。 综上所述，从同一始态出发经三种不同过
第二章 热力学第一定律 思考题、:1、 一封闭系统,当始终态确定后:(a)当经历一个绝热过程,则功为定值;(b)若经历一个等容过程,则Q 有定值:(c)若经历一个等温过程,则热力学能有定值:(d)若经历一个多方过程,则热与功的与有定值。 解释:始终态确定时,则状态函数的变化值可以确定,非状态函数则不就是确定的。但就是热力学能U 与焓没有绝对值,只有相对值,比较的主要就是变化量。 2、 从同一始态A 出发,经历三种不同途径到达不同的终态: (1)经等温可逆过程从A→B ;(2)经绝热可逆过程从A→C ;(3)经绝热不可逆过程从A→D 。试问: (a)若使终态的体积相同,D 点应位于BC 虚线的什么位置,为什么？ (b)若使终态的压力相同,D 点应位于BC 虚线的什么位置,为什么,参见图 12p p (a) (b)图 2.16 解释: 从同一始态出发经一绝热可逆膨胀过程与一经绝热不可逆膨胀过程,当到达相同的终 态体积V 2或相同的终态压力p 2时,绝热可逆过程比绝热不可逆过程作功大,又因为W(绝热)=C V (T 2-T 1),所以T 2(绝热不可逆)大于T 2(绝热可逆),在V 2相同时,p=nRT/V,则p 2(绝热不可逆)大于 p 2(绝热可逆)。在终态p 2相同时,V =nRT/p ,V 2(绝热不可逆)大于 V 2(绝热可逆)。 不可逆过程与等温可逆过程相比较:由于等温可逆过程温度不变,绝热膨胀温度下降,所以T 2(等温可逆)大于T 2(绝热不可逆);在V 2相同时, p 2(等温可逆)大于 p 2(绝热不可逆)。在p 2相同时,V 2(等温可逆)大于 V 2(绝热不可逆)。 综上所述,从同一始态出发经三种不同过程, 当V 2相同时,D 点在B 、C 之间,p 2(等温可逆)＞p 2(绝热不可逆)＞ p 2(绝热可逆)当p 2相同时,D 点在B 、C 之间,V 2(等温可逆)＞ V 2(绝热不可逆)＞V 2(绝热可逆)。 总结可知:主要切入点在温度T 上,绝热不可逆做功最小。
中南民族大学 物理化学(上册)总复习 期未考试试卷题型: 一．名词解释：（每词4分，共16分） 封闭体系隔离体系(孤立系统) 敞开体系 广度性质(又称容量性质或广延性质或广延量) 强度性质 热力学平衡状态函数状态方程 反应进度可逆过程标准摩尔反应焓标准摩尔生成焓热力学第二定律（克劳修斯说法、开尔文说法）赫斯(Hess)定律卡诺定理熵增加原理 饱和蒸气压理想液体混合物稀溶液的依数性拉乌尔定律亨利定律理想稀溶液 相图相律组分数 自由度标准平衡常数化学平衡 平衡转化率(理论转化率或最大转化率) 平衡产率(理论产率或最大产率) 二．填空或选择填空：（共15题，共30分） 与期中考试题型相似，涉及上册章节内容 三．识图题：（一题，计13分） 二组分相图的识别及步冷曲线绘制 四．计算题：（共3题,共41分） (1).热力学第一定律，第二定律有关计算 (2).拉乌尔定律、亨利定律及稀溶液的依数性应用 (3).化学反应热力学函数与平衡常数、转化率与平衡常数的关系及计算
重要的公式: (1).热力学第一定律: 微分式: W Q dU δδ+= 积分式: W Q U +=? (2).焓的定义: pV U H += 全微分: Vdp pdV dU pV d dU dH ++≈+=)( (3).热机效率: 卡诺热机:H L H L H T T Q Q Q W - =+ =-= 11η 任意热机: H L H Q Q Q W + =-= 1η (4).克劳修斯不等式: T Q dS δ≥ (5).基本公式 pdV TdS dU -= Vdp TdS dH += pdV SdT dF --= Vdp SdT dG +-= (6).麦克斯韦关系式: S V T V p S )()(??-=?? S p T p V S )()(??=?? V T T p V S )()(??=?? p T T V p S )()(??-=?? (7).内能与体积的关系: p T p T V U V T -??=??)( )( (8).焓与压力的关系: p T T V T V p H )()(??-=?? (9).熵与温度的关系 A ．T C T S p p = ??)( 或 T C T S m p p m ,)(=?? B ．T C T S V V = ??)( 或 T C T S m V V m ,)( = ?? (10). (11).2 ])( [ T U T T F V ??-= ?? (12). A.克拉贝龙方程式: V T H V S dT dp β αβ αβ αβ α????= = 适用于任意两相平衡体系
《物理化学》第五版 (傅献彩)上总复习 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
物理化学(上册)总复习 期未考试试卷题型: 一．名词解释：（每词4分，共16分） 封闭体系隔离体系(孤立系统) 敞开体系 广度性质(又称容量性质或广延性质或广延量) 强度性质 热力学平衡状态函数状态方程 反应进度可逆过程标准摩尔反应焓标准摩尔生成焓热力学第二定律（克劳修斯说法、开尔文说法）赫斯(Hess)定律卡诺定理熵增加原理 饱和蒸气压理想液体混合物稀溶液的依数性拉乌尔定律亨利定律理想稀溶液 相图相律组分数 自由度标准平衡常数化学平衡 平衡转化率(理论转化率或最大转化率) 平衡产率(理论产率或最大产率) 二．填空或选择填空：（共15题，共30分） 与期中考试题型相似，涉及上册章节内容 三．识图题：（一题，计13分） 二组分相图的识别及步冷曲线绘制 四．计算题：（共3题,共41分） (1).热力学第一定律，第二定律有关计算 (2).拉乌尔定律、亨利定律及稀溶液的依数性应用 (3).化学反应热力学函数与平衡常数、转化率与平衡常数的关系及计算
重要的公式: (1).热力学第一定律: 微分式: W Q dU δδ+= 积分式: W Q U +=? (2).焓的定义: pV U H += 全微分: Vdp pdV dU pV d dU dH ++≈+=)( (3).热机效率: 卡诺热机:H L H L H T T Q Q Q W -=+=-= 11η 任意热机: H L H Q Q Q W +=-=1η (4).克劳修斯不等式: T Q dS δ≥ (5).基本公式 pdV TdS dU -= Vdp TdS dH += pdV SdT dF --= Vdp SdT dG +-= (6).麦克斯韦关系式: S V T V p S )()( ??-=?? S p T p V S )()(??=?? V T T p V S )()(??=?? p T T V p S )( )(??-=?? (7).内能与体积的关系: p T p T V U V T -??=??)()( (8).焓与压力的关系: p T T V T V p H )()(??-=?? (9).熵与温度的关系 A ．T C T S p p =??)( 或 T C T S m p p m ,)(=?? B ．T C T S V V =??)( 或 T C T S m V V m ,)(=?? (10).熵的计算: (11).2]) ( [T U T T F V ??-=?? (12).
第二章 热力学第一定律 思考题、:１、 一封闭系统，当始终态确定后:(a ）当经历一个绝热过程，则功为定值；（b ）若经历一个等容过程,则Q 有定值：（c ）若经历一个等温过程，则热力学能有定值：(d ）若经历一个多方过程，则热与功得与有定值。 解释:始终态确定时，则状态函数得变化值可以确定，非状态函数则不就是确定得.但就是热力学能U 与焓没有绝对值，只有相对值，比较得主要就是变化量。 2、 从同一始态Ａ出发,经历三种不同途径到达不同得终态： (1）经等温可逆过程从A→Ｂ；（2）经绝热可逆过程从A→Ｃ；(3）经绝热不可逆过程从A→D 。 试问: （ａ）若使终态得体积相同,D 点应位于BC 虚线得什么位置,为什么？ (b)若使终态得压力相同，D 点应位于BC 虚线得什么位置,为什么,参见图 12p p (a) (b) 图 2.16 解释： 从同一始态出发经一绝热可逆膨胀过程与一经绝热不可逆膨胀过程，当到达相同得 终态体积V 2或相同得终态压力p 2时，绝热可逆过程比绝热不可逆过程作功大,又因为W （绝热）=C V （T 2-T 1）,所以Ｔ2(绝热不可逆)大于T ２(绝热可逆)，在V ２相同时，ｐ=nRT/V ，则ｐ2（绝热不可逆）大于 p 2（绝热可逆)。在终态p ２相同时,V =n ＲT/p ,V 2(绝热不可逆)大于 Ｖ2(绝热可逆). 不可逆过程与等温可逆过程相比较：由于等温可逆过程温度不变,绝热膨胀温度下降，所以T 2(等温可逆）大于T 2（绝热不可逆）；在Ｖ2相同时， p 2（等温可逆)大于 p ２（绝热不可逆)。在p ２相同时,V 2(等温可逆)大于 V 2（绝热不可逆）. 综上所述，从同一始态出发经三种不同过程， 当Ｖ2相同时，D 点在B 、C 之间,p 2(等温可逆)＞ｐ2(绝热不可逆）＞ p 2(绝热可逆）当p 2相同时,D 点在B 、C 之间，Ｖ2（等温可逆)＞ V 2(绝热不可逆）＞V 2（绝热可逆）。 总结可知:主要切入点在温度T 上,绝热不可逆做功最小。
第二章 热力学第一定律 思考题.：1. 一封闭系统，当始终态确定后：（a）当经历一个绝热过程，则功为定值；（ b） 若经历一个等容过程，则Q有定值：（C）若经历一个等温过程，则热力学能有定值：（d） 若经历一个多方过程，则热和功的和有定值。 解释：始终态确定时，则状态函数的变化值可以确定，非状态函数则不是确定的。但是热力学能U和焓没有绝对值，只有相对值，比较的主要是变化量。 2.从同一始态 （1）经等温可 逆过程从 A→D。试冋： （a）若使终态的体积相同，D点应位于 （b）若使终态的压力相同，D点应位于 (a) 图 2.16解释：从同一始态出发经一绝热可逆膨胀过程和一经绝热不可逆膨胀过程，当到达相同的 终态体积V2或相同的终态压力 P2时，绝热可逆过程比绝热不可逆过程作功大，又因 为W （绝热）=C V （T2-T1）,所以T2 （绝热不可逆）大于 T2 （绝热可逆），在 V?相同时， P=nRT/V,则p2（绝热不可逆）大于P2（绝热可逆）。在终态P2相同时，V =nRT∕p , V2 （绝热 不可逆）大于 V?（绝热可逆）。 不可逆过程与等温可逆过程相比较：由于等温可逆过程温度不变，绝热膨胀温度下降， 所以T2 （等温可逆）大于 T2 （绝热不可逆）；在V相同时，P2 （等温可逆）大于 P2 （绝热不可逆）。在 P2相同时，V2 （等温可逆）大于 V2 （绝热不可逆）。 综上所述，从同一始态出发经三种不同过程， 当V2相同时，D点在B、C之间，P2 （等温可逆）＞ P2 （绝热不可逆）＞ P2 （绝热可逆）当 P2相同时，D点在B、C之间，V2 （等温可逆）＞ V2 （绝热不可逆）＞ V2 （绝热可逆）。 A出发，经历三种不同途径到达不同的终态: A→B ;（2）经绝热可逆过程从A→C ; （3）经绝热不可逆过程从 BC虚线的什么位置，为什么？ BC虚线的什么位置，为什么，参见图 (b)