3热力学第一定律复习
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物 理 化 学 总 复 习第一章 热力学第一定律1. 热力学第一定律U Q W ∆=+只适用于:答案:D(A )单纯状态变化 (B )相变化(C )化学变化 (D )封闭体系的任何变化2. 1mol 单原子理想气体,在300K 时绝热压缩到500K ,则其焓变H ∆约为: 4157J3. 关于热和功,下面说法中,不正确的是:答案:B(A )功和热只出现在体系状态变化的过程中,只存在于体系和环境的界面上(B )只有封闭体系发生的过程中,功和热才有明确的意义(C )功和热不是能量,而是能量传递的两种形式,可称为被交换的能量(D )在封闭体系中发生的过程,如果内能不变,则功和热对体系的影响必互相抵消4. 涉及焓的下列说法中正确的是:答案:D(A )单质的焓值均为零 (B )在等温过程中焓变为零(C )在绝热可逆过程中焓变为零 (D )化学反应中体系的焓变不一定大于内能变化5. 下列过程中,体系内能变化不为零的是:答案:D(A )不可逆循环过程 (B )可逆循环过程(C )两种理想气体的混合过程 (D )纯液体的真空蒸发过程6. 对于理想气体,下列关系中那个是不正确的答案:A(A )0)TU (V =∂∂ (B ) 0)V U (T =∂∂ (C ) 0)P U (T =∂∂ (D ) 0)P H (T =∂∂7. 实际气体的节流膨胀过程中,哪一组的描述是正确的答案:A(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 ∆< 08. 3mol 的单原子理想气体,从初态T 1=300 K 、p 1=100kPa 反抗恒定的外压50kPa 作不可逆膨胀至终态T 2=300 K 、p 2=50kPa ,对于这一过程的Q= 3741J 、W= -3741 J 、U ∆= 0 、H ∆= 0 。
1.改变内能的两种方式:做功与热传递.两者在改变系统内能方面是等效的.2.热力学第一定律:(1)内容:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和.(2)表达式:ΔU=Q+W.二、能量守恒定律1.能量守恒定律:(1)内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变.(2)意义:①各种形式的能可以相互转化.②各种互不相关的物理现象可以用能量守恒定律联系在一起.2.第一类永动机不可能制成(1)第一类永动机:不需要任何动力或燃料,却能不断地对外做功的机器.(2)第一类永动机不可能制成的原因:违背了能量守恒定律.(3)意义:正是历史上设计永动机的失败,才使后人的思考走上了正确的道路.三、热力学第一定律的理解1.符号法则:热力学第一定律的数学表达式也适用于物体对外做功、向外界散热和内能减少的情况,因此在使用ΔU =Q+W时,为了区别以上两种情况,在应用ΔU=Q+W进行计算时,它们的正、负号规定如下:(1)外界对系统做功,W>0,即W为正值;系统对外界做功,也就是外界对系统做负功,W<0,即W为负值;(2)外界对系统传递热量,也就是系统从外界吸收热量,Q>0,即Q为正值;外界从系统吸收热量,也就是系统向外界放出热量,Q<0,即Q为负值;(3)系统内能增加,ΔU>0,即ΔU为正值;系统内能减少,ΔU<0,即ΔU为负值.2.热力学第一定律的几种典型应用(1)若过程是绝热的,即Q=0,则W=ΔU,外界对物体做的功等于物体内能的增加量.(2)若过程中不做功,即W=0,则Q=ΔU,物体吸收的热量等于物体内能的增加量.(3)若过程中物体始、末内能不变,即ΔU=0,则W+Q=0或W=-Q,外界对物体做功等于物体放出的热量.3. 应用热力学第一定律解题的思路与步骤1.首先应明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统.2.分别列出物体(或系统)吸收或放出的热量;外界对物体(或系统)所做的功或物体(或系统)对外所做的功.3.根据热力学第一定律ΔU=Q+W列出方程进行求解.4.特别注意的就是物理量的正负号及其物理意义.四、能量守恒定律理解1.能量的存在形式及相互转化(1)各种运动形式都有对应的能:机械运动有机械能,分子的热运动有内能,还有诸如电磁能、化学能、原子能等.(2)各种形式的能,通过某种力做功可以相互转化.例如,利用电炉取暖或烧水,电能转化为内能;煤燃烧,化学能转化为内能;列车刹车后,轮子温度升高,机械能转化为内能.2.与某种运动形式对应的能是否守恒是有条件的.例如,物体的机械能守恒,必须是只有重力或系统内的弹力做功;而能量守恒定律是没有条件的,它是一切自然现象都遵守的基本规律.3.第一类永动机失败的原因分析如果没有外界热源供给热量,则有U2-U1=W,就是说,如果系统内能减少,即U2<U1,则W<0,系统对外做功是要以内能减少为代价的.若想源源不断地做功,就必须使系统不断回到初始状态,在无外界能量供给的情况下是不可能的.4.利用能量守恒定律解题的方法在应用能量守恒定律处理问题时,首先要弄清系统有多少种能量相互转化,分析哪种形式的能量增加了,哪种形式的能量减少了;或者弄清哪个物体的能量增加,哪个物体的能量减少,增加量等于减少量.1.改变内能的两种方式:做功与. 两者在改变系统内能方面是2.热力学第一定律:(1)内容:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的与外界对它的和.(2)表达式:.二、能量守恒定律1.能量守恒定律:(1)内容:能量既不会凭空,也不会凭空,它只能从一种形式为另一种形式,或者从一个物体到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的保持不变.(2)意义:①各种形式的能可以相互. ②各种互不相关的物理现象可以用定律联系在一起.2.第一类永动机不可能制成(1)第一类永动机:不需要任何动力或燃料,却能不断地的机器.(2)第一类永动机不可能制成的原因:违背了定律.(3)意义:正是历史上设计永动机的,才使后人的思考走上了正确的道路.三、热力学第一定律的理解1.符号法则:热力学第一定律的数学表达式也适用于物体对外做功、向外界散热和内能减少的情况,因此在使用ΔU =Q+W时,为了区别以上两种情况,在应用ΔU=Q+W进行计算时,它们的正、负号规定如下:(1)外界对系统做功,W>0,即W为值;系统对外界做功,也就是外界对系统做功,W<0,即W为负值;(2)外界对系统传递热量,也就是系统从外界热量,Q>0,即Q为正值;外界从系统吸收热量,也就是系统向外界热量,Q<0,即Q为负值;(3)系统内能,ΔU>0,即ΔU为正值;系统内能减少,ΔU<0,即ΔU为负值.2.热力学第一定律的几种典型应用(1)若过程是的,即Q=0,则W=ΔU,外界对物体做的功等于物体内能的增加量.(2)若过程中不做功,即W=0,则Q=ΔU,物体吸收的热量物体内能的增加量.(3)若过程中物体始、末内能不变,即ΔU=0,则W+Q=0或W=-Q,外界对物体做功物体放出的热量.3. 应用热力学第一定律解题的思路与步骤1.首先应明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统.2.分别列出物体(或系统)吸收或放出的热量;外界对物体(或系统)所做的功或物体(或系统)对外所做的功.3.根据热力学第一定律ΔU=Q+W列出方程进行求解.4.特别注意的就是物理量的正负号及其物理意义.四、能量守恒定律理解1.能量的存在形式及相互转化(1)各种运动形式都有对应的能:机械运动有机械能,分子的热运动有内能,还有诸如电磁能、化学能、原子能等.(2)各种形式的能,通过某种力做功可以相互转化.例如,利用电炉取暖或烧水,电能转化为内能;煤燃烧,化学能转化为内能;列车刹车后,轮子温度升高,机械能转化为内能.2.与某种运动形式对应的能是否守恒是有条件的.例如,物体的机械能守恒,必须是只有重力或系统内的弹力做功;而能量守恒定律是没有条件的,它是一切自然现象都遵守的基本规律.3.第一类永动机失败的原因分析如果没有外界热源供给热量,则有U2-U1=W,就是说,如果系统内能减少,即U2<U1,则W<0,系统对外做功是要以内能减少为代价的.若想源源不断地做功,就必须使系统不断回到初始状态,在无外界能量供给的情况下是不可能的.5.利用能量守恒定律解题的方法在应用能量守恒定律处理问题时,首先要弄清系统有多少种能量相互转化,分析哪种形式的能量增加了,哪种形式的能量减少了;或者弄清哪个物体的能量增加,哪个物体的能量减少,增加量等于减少量.1.做功和热传递在改变物体内能上是不等效的.( )2.热力学系统对外界做功时,W取负值,吸收热量时Q取正值.( )3.物体与外界不发生热交换,物体的内能也可能增加.( )4.各种能量之间可以转移或转化,但总量保持不变.( )5.运动的物体在阻力作用下会停下来,说明机械能凭空消失了.( )6.第一类永动机不能制成,是因为它违背了能的转化和守恒定律.( )1.(1)空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对汽缸中的气体做功为2.0×105J,同时气体的内能增加了1.5×105J.试问:此压缩过程中,气体__________(填“吸收”或“放出”)的热量等于________J.(2)若一定质量的理想气体分别按如图所示的三种不同过程变化,其中表示等压变化的是__________(填“A”、“B”或“C”).该过程中气体的内能__________(填“增加”、“减少”或“不变”).2.一定质量的气体从外界吸收了4.2×105 J的热量,同时气体对外做了6×105 J的功,问:(1)物体的内能是增加还是减少?变化量是多少?(2)分子势能是增加还是减少?(3)分子的平均动能是增加还是减少?3.有一种所谓“全自动”机械手表如图1032所示,既不需要上发条,也不用任何电源,却能不停地走下去.这是不是一种永动机?如果不是,维持表针走动的能量是从哪儿来的?4.(多)下列关于能量转化现象的说法中,正确的是( )A.用太阳灶烧水是光能转化为内能B.电灯发光是电能转化为光能C.核电站发电是电能转化为内能D.生石灰放入盛有凉水的烧杯里,水温升高是动能转化为内能E.风车发电是风的动能转化为电能5.(多)一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其pT图象如图所示.下列判断正确的是( )A.过程ab中气体一定吸热B.过程bc中气体既不吸热也不放热C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D.a、b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同6.断定第一类永动机不可能制成的依据是__________定律.1.做功和热传递在改变物体内能上是不等效的.(×)2.热力学系统对外界做功时,W 取负值,吸收热量时Q 取正值.(√) 3.物体与外界不发生热交换,物体的内能也可能增加.(√) 1.各种能量之间可以转移或转化,但总量保持不变.(√)2.运动的物体在阻力作用下会停下来,说明机械能凭空消失了.(×) 3.第一类永动机不能制成,是因为它违背了能的转化和守恒定律.(√)1.(1)空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对汽缸中的气体做功为2.0×105J ,同时气体的内能增加了1.5×105J .试问:此压缩过程中,气体__________(填“吸收”或“放出”)的热量等于________J.(2)若一定质量的理想气体分别按如图所示的三种不同过程变化,其中表示等压变化的是__________(填“A ”、“B ”或“C ”).该过程中气体的内能__________(填“增加”、“减少”或“不变”).【导学号:11200089】【解析】 (1)由热力学第一定律W +Q =ΔU 得Q =ΔU -W =-5×104J ,说明气体放出热量5×104J.(2)由气态方程pV T=C (常量)易判断出C 过程是等压变化,该过程温度升高,理想气体的内能增加.【答案】 (1)放出 5×104(2)C 增加2.一定质量的气体从外界吸收了4.2×105 J 的热量,同时气体对外做了6×105J 的功,问: (1)物体的内能是增加还是减少?变化量是多少? (2)分子势能是增加还是减少?(3)分子的平均动能是增加还是减少?【导学号:11200090】【解析】 (1)气体从外界吸收的热量为Q =4.2×105J气体对外做功W =-6×105J由热力学第一定律ΔU =W +Q =(-6×105 J)+(4.2×105 J)=-1.8×105J ΔU 为负,说明气体的内能减少了所以,气体内能减少了1.8×105J.(2)因为气体对外做功,所以气体的体积膨胀,分子间的距离增大了,分子力做负功,气体分子势能增加了. (3)因为气体内能减少,同时气体分子势能增加,所以气体分子的平均动能一定减少了.【答案】 (1)减少 1.8×105J (2)增加 (3)减少有一种所谓“全自动”机械手表如图1032所示,既不需要上发条,也不用任何电源,却能不停地走下去.这是不是一种永动机?如果不是,维持表针走动的能量是从哪儿来的?图1032【提示】 这不是永动机.手表戴在手腕上,通过手臂的运动,机械手表获得能量,供手表指针走动.若将此手表长时间放置不动,它就会停下来.3.下列关于能量转化现象的说法中,正确的是( ) A .用太阳灶烧水是光能转化为内能 B .电灯发光是电能转化为光能 C .核电站发电是电能转化为内能D .生石灰放入盛有凉水的烧杯里,水温升高是动能转化为内能选项正确.【答案】ABE4.一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其pT图象如图1033所示.下列判断正确的是( )图1033A.过程ab中气体一定吸热B.过程bc中气体既不吸热也不放热C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D.a、b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同【解析】由pT图象可知过程ab是等容变化,温度升高,内能增加,体积不变,由热力学第一定律可知过程ab一定吸热,选项A正确;过程bc温度不变,即内能不变,由于过程bc体积增大,所以气体对外做功,由热力学第一定律可知,气体一定吸收热量,选项B错误;过程ca压强不变,温度降低,内能减少,体积减小,外界对气体做功,由热力学第一定律可知,放出的热量一定大于外界对气体做的功,选项C错误;温度是分子平均动能的标志,由pT图象可知,a状态气体温度最低,则平均动能最小,选项D正确;b、c两状态温度相等,分子平均动能相等,由于压强不相等,所以单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同,选项E正确.【答案】ADE5.断定第一类永动机不可能制成的依据是__________定律.【解析】能量守恒定律的确立,给予了第一类永动机不能制成的科学解释.【答案】能量守恒定律。
【关键字】复习题第二章热力学第一定律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dU = δQ – pdV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(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(答案) c (理想气体等温过程,△U,即内能不变;绝热可逆过程△S=0)7.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、小于或等于零谬误定(答案) d8. 封闭体系从A 态变为B 态,可以沿两条等温途径:甲)可逆途径;乙)不可逆途径,则下列关系式⑴ ΔU 可逆> ΔU 不可逆 ⑵ W 可逆 > W 不可逆⑶ Q 可逆 Q 不可逆 ⑷ ( Q 可逆 - W 可逆) > ( Q 不可逆 - W 不可逆)正确的是(a) (1),(2) (b) (2),(3) (c) (3),(4) (d) (1),(4)(答案) b (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。
热力学第一定律知识点总结热力学第一定律,也被称为能量守恒定律,是热力学中最基本也最重要的定律之一。
它描述了能量的守恒原理,即能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
本文将对热力学第一定律的几个核心知识点进行总结,帮助读者理解和应用这一重要定律。
1. 能量守恒定律热力学第一定律是基于能量守恒定律的原理,它表明能量在系统中的总量守恒。
能量可以以多种形式存在,包括热能、机械能、化学能等。
根据第一定律,能量从一个系统转移到另一个系统时,总能量保持不变。
2. 内能和热量内能是物质系统所具有的能量总量,包括分子间势能和分子内能量。
内能可以通过热量的传递进行改变。
热量是指能量由高温物体传递到低温物体的过程,它可以增加或减少系统的内能。
3. 等内能过程等内能过程是指系统的内能保持不变的过程。
在等内能过程中,系统可能发生其他形式的能量转化,比如从热能到机械能的转化。
根据热力学第一定律,等内能过程中输入和输出的能量必须相等。
4. 功和能量转化功是指力对物体施加的作用导致物体发生移动的过程中所做的能量转化。
功可以改变系统的内能,从而遵循热力学第一定律的原则。
例如,当气体在容器中膨胀时,外界对气体所做的功会增加气体的内能。
5. 热容和热容量热容是指物体吸收单位热量时温度的变化量。
热容量是指物体吸收或释放的热量与温度变化之间的关系。
热容和热容量可以用来量化系统对热量的响应以及系统内能的变化。
6. 等压和等体过程等压过程是指物体在恒定压力下发生的过程,例如,蒸汽锅炉中水的加热过程。
在等压过程中,系统的内能改变等于输入或输出的热量减去所做的功。
同样地,等体过程是指物体的体积保持不变的过程。
总结:热力学第一定律是热力学中的核心原理,它描述了能量的守恒以及能量在系统中的转化。
通过理解和应用热力学第一定律,我们能够分析和解释能量的转移过程,进而更好地理解和掌握热力学的基本概念和定律。
在实际应用中,热力学第一定律也为工程领域提供了重要的理论基础,例如在能源利用和转化、热机工作原理等方面发挥着关键作用。
第一章热力学第一定律本章主要公式及其使用条件一、热力学第一定律W Q U +∆= W Q dU δδ+=热力学中规定体系吸热为正值,体系放热为负值;体系对环境作功为负值,环境对体系作功为正值。
功分为体积功和非体积功。
二、体积功的计算体积功:在一定的环境压力下,体系的体积发生改变而与环境交换的能量。
体积功公式⎰⋅-=dV p W 外 1 气体向真空膨胀:W =0 2气体在恒压过程:)(12 21V V p dV p W V V --=-=⎰外外3理想气体等温可逆过程:2112ln lnp p nRT V V nRT W -=-= 4理想气体绝热可逆过程:)(12,T T nC W U m V -=∆=理想气体绝热可逆过程中的p ,V ,T 可利用下面两式计算求解1212,ln ln V V R T T C m V -=21,12,ln lnV V C p p C m p m V =三、热的计算热:体系与环境之间由于存在温度差而引起的能量传递形式。
1. 定容热与定压热及两者关系定容热:只做体积功的封闭体系发生定容变化时, U Q V ∆= 定压热:只做体积功的封闭体系定压下发生变化, Q p = ΔH定容反应热Q V 与定压反应热Q p 的关系:V p Q Q V p ∆+= nRT U H ∆+∆=∆n ∆为产物与反应物中气体物质的量之差。
或者∑+=RT g Q Q m V m p )(,,ν ∑+∆=∆RT g U Hm m)(ν式中∑)(g ν为进行1mol 反应进度时,化学反应式中气态物质计量系数的代数和。
2.热容 1.热容的定义式dTQ C δ=dT Q C VV δ=dT Q C pp δ=n CC VmV =,n C C p m p =, C V ,C p 是广度性质的状态函数,C V ,m ,C p,m 是强度性质的状态函数。
2.理想气体的热容对于理想气体 C p ,m - C V ,m =R 单原子理想气体 C V ,m = 23R ;C p ,m = 25R 双原子理想气体 C V ,m =25R ;C p ,m = 27R 多原子理想气体: C V ,m = 3R ;C p ,m = 4R通常温度下,理想气体的C V ,m 和C p,m 均可视为常数。
热力学重点知识总结(期末复习必备)热力学重点知识总结 (期末复必备)1. 热力学基本概念- 热力学是研究物质和能量转化关系的科学领域。
- 系统:研究对象,研究所关注的物体或者物质。
- 环境:与系统相互作用的外部世界。
- 边界:系统与环境之间的分界面。
2. 热力学定律第一定律:能量守恒定律- 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只会在不同形式之间转化。
- $\Delta U = Q - W$,其中 $U$ 表示内能,$Q$ 表示传热量,$W$ 表示对外界做功。
第二定律:热力学箭头定律- 热量不会自发地从低温物体传递到高温物体,而是相反的方向。
- 热量自发地会沿着温度梯度从高温物体传递到低温物体。
- 第二定律的一个重要应用是热机效率计算:$\eta =\frac{W}{Q_H}$,其中 $Q_H$ 表示从高温热源吸收的热量,$W$ 表示对外界做的功。
第三定律:绝对零度定律- 温度无法降低到绝对零度,即 $0$K 是一个温度的下限。
- 第三定律提供了热力学的温标基准,即绝对温标。
3. 热力学过程绝热过程- 绝热过程是指在过程中不与环境发生热量交换的过程。
- 绝热过程中,系统的内能会发生改变,但传热量为零。
等温过程- 等温过程是指在过程中系统与环境保持恒定的温度。
- 在等温过程中,系统的内能不变,但会发生热量交换。
绝热可逆过程- 绝热可逆过程是指绝热过程与可逆过程的结合。
- 在绝热可逆过程中,系统不仅不与环境发生热量交换,还能够在过程中达到热力学平衡。
4. 热力学系统分类封闭系统- 封闭系统是指与环境隔绝,但能够通过物质和能量交换来进行工作的系统。
开放系统- 开放系统是指与环境可以进行物质和能量交换的系统,也称为流体系统。
孤立系统- 孤立系统是指与环境既不进行物质交换,也不进行能量交换的系统。
5. 热力学熵- 熵是热力学中一个重要的物理量,表示系统的无序程度或混乱程度。
- 熵的增加反映了系统的混乱程度的增大,熵的减少反映了系统的有序程度的增大。
热力学第一定律复习题1.物质的量为n的纯理想气体,该气体在如下的哪一组物理量确定之后,其它状态函数方有定值。
( ) 参考答案: D(A) p (B)V (C) T,U (D) T, p2. 下述说法哪一个正确? ( ) 参考答案: D(A) 热是体系中微观粒子平均平动能的量度(B) 温度是体系所储存热量的量度(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:参考答案: A(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水溶液。
44.对于内能是体系状态的单值函数概念,错误理解是:参考答案: 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。
5. 有一高压钢筒,打开活塞后气体喷出筒外,当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞,此时筒内温度将:参考答案: C(A) 不变(B) 升高(C) 降低(D) 无法判定6. 1 mol 373 K,标准压力下的水经下列两个不同过程变成373 K,标准压力下的水气, (1) 等温等压可逆蒸发, (2) 真空蒸发这两个过程中功和热的关系为: ( ) 参考答案: A(A) |W1|> |W2| Q1> Q2 (B) |W1|< |W2| Q1< Q2(C) |W1|= |W2| Q1= Q2 (D) |W1|> |W2| Q1< Q27. 恒容下,一定量的理想气体,当温度升高时热力学能将:( ) 参考答案: B(A) 降低(B) 增加(C) 不变(D) 增加、减少不能确定8. 在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间: ( ) 参考答案: C(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:参考答案: C(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 。
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ΔrH ,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 <ΔH7、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100KPa9、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 < 010、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 =011、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<W (C)Q=W (D)Q=△U13、当理想气体其温度由298K 升高到348K ,经(1)绝热过程和(2)等压过程,则两过程的 ( )(A)△H 1>△H 2 W 1<W 2 (B)△H 1<△H 2W 1>W 2(C)△H 1=△H 2W 1<W 2 (D)△H 1=△H 2 W 1>W 214、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 2W 1>W 2 (B)△H 1>△H 2 W 1<W 2(C)△H 1<△H 2W 1<W 2 (D)△H 1>△H 2 W 1>W 215、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 220、将H 2(g )与O 2以2:1的比例在绝热刚性密闭容器中完全反应,则该过程中应有( )(A)ΔT=0 (B)Δp=0 (C)ΔU=0 (D)ΔH=021、刚性绝热箱内发生一化学反应,则反应体系为 ( )(A)孤立体系 (B)敞开体系 (C)封闭体系 (D)绝热体系22、理想气体可逆绝热膨胀,则下列说法中正确的是( )(A)焓总是不变 (B)内能总是增加(C)焓总是增加 (D)内能总是减少23、关于等压摩尔热容和等容摩尔热容,下面的说法中不正确的是 ( )(A)C p,m 与C v,m 不相等,因等压过程比等容过程系统多作体积功(B)C p,m –C v,m =R 既适用于理想气体体系,也适用于实际气体体系(C)C v,m =3/2R 适用于单原子理想气体混合物(D)在可逆相变中C p,m 和C v,m 都为无限大24、下列哪个过程的 dT≠0,dH=0? ( )(A)理想气体等压过程(B)实际气体等压过程(C)理想气体等容过程(D)实际气体节流膨胀过程25、隔离系统内发生一变化过程,则系统的:(A)热力学能守恒,焓守恒(B)热力学能不一定守恒,焓守恒(C)热力学能守恒,焓不一定守恒(D)热力学能、焓均不一定守恒二、判断题1、体系在某过程中向环境放热,则体系的内能减少。
热力学三大定律复习总结热力学第一定律是能量守恒定律。
热力学第二定律有几种表述方式:克劳修斯表述为热量可以自发地从遍度高的物体传递到温度低的物体,但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体;开尔文-普朗克表述为不可能从单一热源吸取热量,并将这热量完全变为功,而不产生其他影响。
以及爛增表述:孤立系统的爛永不减小。
热力学第三定律通常表述为绝对零度时,所有纯物质的完美晶体的爛值为零,或者绝对零度(T二0 )不可达到。
第一定律热力学第一定律也就是能量守恒定律。
自从焦耳以无以辩驳的精确实验结果证明机械能、电能、内能之间的转化满足守恒关系之后,人们就认为能量守恒定律是自然界的一个普遍的基本规律。
—个热力学系统的内能U増量等于外界向它传递的热量Q与外界对它做功A的和。
(如果一个系统与环境孤立,那么它的内能将不会发生变化。
)热力学第一定律的数学表达式也适用于物体对外做功,向外界散热和内能减少的情况,因此在使用:述二-W+Q时,通常有如下规定:①外界对系统做功,A>0,即W为正值。
②系统对外界做功,A<0,即W为负值。
③系统从外界吸收热量,Q>0,即Q为正值④系统从外界放出热量,Q<0,即Q为负值⑤系统内能増加,^U>0,即“U为正值⑥系统内能减少,A U V O ,即“U为负值从三方面理解1.如果单纯通过做功来改变物体的内能,内能的变化可以用做功的多少来度量,这时系统内能的增加(或减少)量A U就等于外界对物体(或物体对外界)所做功的数值,即“U二A2.如果单纯通过热传递来改变物体的内能,内能的变化可以用传递热量的多少来度量,这时系统内能的增加(或减少)量厶11就等于外界吸收(或对外界放出)热量Q的数值,即A U二Q3•在做功和热传递同时存在的过程中,系统内能的变化,则要由做功和所传递的热量共同决定。
在这种情况下,系统内能的增量A U就等于从外界吸收的热量Q和外界对系统做功A之和。
热力学第一定律一、选择题1、有理想气体,温度由T 1变到T 2,压力由P 1变到P 2,则:( )a.;b.;T nC Hm p ∆=∆,T nC Q m p ∆=,c.;d.T nC Q m V ∆=,TnC T nC W m V m p ∆-∆=,,2、,式中W 代表:( )W Q U +=∆a.体积功; b.非体积功c.体积功和非体积功的和;d.体积功和非体积功的差。
3、对W 的规定是:( )a.环境对体系做功W 为正;b. 环境对体系做功W 为负c. 体系对环境做功W 为正;d. W 总为正4、焓的定义式是:( )a.; b. pV U H +=∆pV U H -=c. ;d. pV U H +=pV U H ∆+∆=∆5、反应 H 2(g) + 1/2O 2(g) = H 2O(l) 的 是:( )θm r H ∆a.H 2O(l)的标准生成焓; b.H 2(g)的标准燃烧焓;c.既是H 2O(l)的标准生成焓又是H 2(g)的标准燃烧焓;d.以上三种说法都对。
6、理想气体的 ( ),,/p m V m C C a.大于1; b.小于1;c.等于1;d.以上三者皆有可能。
7、某化学反应的,该化学反应的反应热:( )0=∆p r C a.不随温度而变; b.随温度升高而增大; c.随温度升高而减小; d.随温度降低而降低。
8、封闭物系 ( )a.不与环境交换功;b.不与环境交换热;c.不与环境交换物质;d.物系内物质种类不改变9、用公式 计算某反应在温度T 的反应焓变,要求:⎰∆+∆=∆Tp dT C H T H 298)298()(( )a.反应恒容;b.T >298K ;c.△C P ≠0;d. 298~T 间反应物和产物无相变10、气体标准态规定为 ( )a.298.15K ,100KPa 状态;b.100KPa ,298.15K 纯理想气体状态;c.100KPa 纯理想气体状态;d.298.15K ,101.325KPa 理想气体状态。