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第一定律习题课

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淮海工学院物理化学习题课-第一定律

淮海工学院物理化学习题课-第一定律

是非题
1、理想气体在恒定的外压力下绝热膨胀到终 、 因为是恒压，所以△ 态。因为是恒压，所以△H = Q；又因为是绝 ； 热，Q = 0，故△H = 0。对不对？( ) ， 。对不对？ 2、判断下述结论对还是不对，将答案写在其 、判断下述结论对还是不对， 后的括号中。 后的括号中。 ( 1 )化学反应热 p其大小只取决于系统始终态 化学反应热Q 化学反应热 ( 2 )凡是化学反应的等压热必大于等容热； 凡是化学反应的等压热必大于等容热； 凡是化学反应的等压热必大于等容热 ( 3 )理想气体等容过程的焓变为 理想气体等容过程的焓变为
3、对于一定量的理想气体，下式中： 正确的有（）。 、对于一定量的理想气体，下式中： 正确的有（）。
∂H )T = 0 (1) ( ∂p ∂U (3) ( )T = 0 ∂V
∂U )V = 0 ； (2) ( ∂T ∂H ； (4) ( )p = 0 ∂T
4、 1 mol单原子理想气体，由始态 1 = 200 kPa，T1 = 、 单原子理想气体， 单原子理想气体 由始态p ， 273 K沿着 p/V=常数的途径可逆变化到终态压力为 常数的途径可逆变化到终态压力为400 沿着 常数的途径可逆变化到终态压力为 kPa，则△H为：( )。 ， 为 。 ( 1 ) 17.02 kJ； ( 2 ) －10.21 kJ； ； ； ( 3 ) － 17.02 kJ； ( 4 ) 10.21 kJ。 ； 。
9、下列说法中正确是：( )。 、下列说法中正确是： 。 ( 1 )理想气体等温过程，△T = 0，故Q = 0； 理想气体等温过程， 理想气体等温过程 ， ； ( 2 )理想气体等压过程，∆U = ∫ CV dT 理想气体等压过程， 理想气体等压过程 ( 3 )理想气体等容过程，∆ H = ∫ C p dT 理想气体等容过程， 理想气体等容过程 ( 4 )理想气体绝热过程，pVγ = 常数。 )理想气体绝热过程 理想气体绝热过程， 常数。 10、 pVγ = 常数 Cp,m/CV,m)适用的条件是： ( 1 ) 、 常数(= 适用的条件是： 适用的条件是 绝热过程； 理想气体绝热过程； 绝热过程； ( 2 )理想气体绝热过程； 理想气体绝热过程 ( 3 )理想气体绝热可逆过程；( 4 )绝热可逆过程。 理想气体绝热可逆过程； 绝热可逆过程。 理想气体绝热可逆过程 绝热可逆过程

大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案

大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案

热力学第一定律课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错误的画“⨯”。

1.在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变，CO2的热力学能和焓也不变。

( )2. d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何pVT过程均适用。

( )3. 一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。

( )4. 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。

( )5. 稳定态单质的∆f H(800 K) = 0。

( )二、选择题选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：1. 理想气体定温自由膨胀过程为：（）。

（A）Q > 0；（B）∆U < 0；（C）W <0；（D）∆H = 0。

2. 对封闭系统来说，当过程的始态和终态确定后，下列各项中没有确定的值的是：( )。

( A ) Q；( B ) Q＋W；(C ) W( Q = 0 )；( D ) Q( W = 0 )。

3. pVγ = 常数(γ = C p,m/C V,m)适用的条件是：( )(A)绝热过程；( B)理想气体绝热过程；( C )理想气体绝热可逆过程；(D)绝热可逆过程。

4. 在隔离系统内：( )。

( 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。

5. 从同一始态出发，理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( )。

( A )可以到达同一终态；( B )不可能到达同一终态；( C )可以到达同一终态，但给环境留下不同影响。

6. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，则：( )。

( A )焓总是不变；(B )热力学能总是增加；( C )焓总是增加；(D )热力学能总是减少。

7. 已知反应H2(g) +12O2(g) ==== H2O(g)的标准摩尔反应焓为∆r H(T)，下列说法中不正确的是：（）。

习题课—热力学第一定律及其应用

习题课—热力学第一定律及其应用

W = −∆U = 3420.0 J
'
[P26 例1-4]
1-29 求25℃、Pθ下反应 ℃
4 NH 3 ( g ) + 5O2 ( g ) = 4 NO ( g ) + 6 H 2O ( g )
的△rHmθ（298.15k）。已知下列数据 △ 298.15k）。 ）。已知下列数据
(1)2 NH 3 ( g ) = N 2 ( g ) + 3H 2 ( g ) (2)2 H 2 ( g ) + O2 ( g ) = 2 H 2O ( l ) (3) H 2O ( l ) = H 2O ( g ) (4) N 2 ( g ) + O2 ( g ) = 2 NO ( g )
∆ H ( 298.15k ) = −5154.19 KJ ⋅ mol c m
θ
−1
, CO ( g ) 、H O ( l ) 的标准摩尔 2 2
分别为-393.51KJ﹒mol-1、 生成焓 ∆ f H m ( 298.15k ) 分别为 试求C (s)的标准摩尔生成焓 -285.84KJ﹒mol-1,试求C10H8(s)的标准摩尔生成焓 θ ∆ H ( 298.15k ) 。 f m
解：原式可由(1)×2+ (2)× 3+ (3)× 6+ (4)× 2所得 原式可由 × × × × 所得
θ θ θ θ θ ∴∆ r H m = 2∆ r H m (1) + 3∆ r H m ( 2 ) + 6∆ r H m ( 3) + 2∆ r H m ( 4 )
= 2 × 92.38 + 3 × ( −571.69 ) + 6 × 44.02 + 2 ×180.72 = −904.69kJ ⋅ mol

热力学第一定律习题课

热力学第一定律习题课

p, t
，求得
h
空气在某压气机中被压缩。压缩前空气的参数是 3 p1 0.1MPa ，v2 0.175m /kg 。假定在压缩 过程中，１kg空气的
例3－6
热力学能增加146kJ，，同时向外放出热量 50kJ，压气机每分钟
生产压缩空气10kg，求： 1、压缩过程中对每公斤气体所做的功； 2、每生产１kg的压缩气体所需的功； 3、带动此压气机至少要多大功率的电动机？
每kg汽经蒸汽轮机散热损失为15kJ。试求：
1
q
2
2
解 （１）选汽轮机开口系为热力系，汽轮机是对外输出功 的动力机械，它对外输出的功是轴功。由稳定流动能量方程：
得：
1 2 q h cf g z ws 2
ws
1 2 ws q h cf g z 2
(15 kJ/kg) (2226.9 3386.8) kJ/kg
2பைடு நூலகம்0 t/h103 kg/t 1.1361 03 kJ/kg = 6.94 104 kW 3600s/h
讨论 （１）本题的数据有实际意义，从计算中可以看到，忽略进出 口的动、位能差，对输轴功影响很小，均不超过3%，因此在实 际计算中可以忽略。 （２）蒸汽轮机散热损失相对于其他项很小，因此可以认为一 般叶轮机械是绝热系统。 （ 3 ）计算涉及到蒸汽热力性质，题目中均给出了 h1 , h2， 而同时给出的 p1 , t1 , p2 ，似乎用不上，这是由于蒸汽性质这一 章还未学， 在学完该章后可以通过
1 2 q (h3' h2 ) (cf23 c2 ) ws 2
燃烧室 压 气 机
因为w3 0，所以
cf 3' 2 q (h3' h2 ) cf22

热力学第一定律习题课

热力学第一定律习题课

利用
可得
C p,m CV ,m R
CV ,m pdV Vdp CV ,m C p,m pdV
dp dV 0 p V


简化后，有 对上式积分得
pV 常量
r
利用理想气体的状态方程，还可以由此得到
V r 1T 常量
p T
r 1
r
常量
例1、有1mol刚性多原子理想气体，原来压强为 1.0atm，体积为 ，若经过一绝热压缩过程 2.49×10-2 m3 ，体积缩小为原来的1/8，求： （1）气体内能的增加； （2）该过程中气体所作的功；
解题思路：
初状态
P0 Hs nRT0
末状态 P 0 ( H x)s nRT 热力学第 P0 ( H x) s nR (T H 5
7 T T0 5
有一个气筒，除底部外都是绝热的，上边是一个 可以上下无摩擦移动而不计重力的活塞，中间有 一个位置固定的导热隔板，把筒分隔成相等的两 部分A和B，A和B各盛有1mol氮气，现由底部慢 慢地将350J的热量传递给气体，设导热板的热容 量可忽略，求A和B的温度改变了多少？它们各 吸收了多少热量？若将位置固定的导热板换成可 自由滑动的绝热隔板，其他条件不变，则A和B 的温度又改变了多少？
热力学第一定律习题课
例1、如图所示，A、B两球完全相同，分别浸没在 水和水银的同一深度内，A、B球用同一种特殊的 材料制作，当温度稍微升高时，球的体积明显地增 大，如果水和水银的初温及缓慢升高后的末温都相 同，且两球膨胀后体积也相等，两球也不再上升， 则（ B ） A．A球吸收的热量多 B．B球吸收的热量多 C．A、B二球吸收的热量一样多 D．不能确定吸收热量的多少
C P 叫做理想气体定压摩尔热容；上式表明1摩尔理想气 体等压升温1开比等容升温1开要多吸收8.31焦耳的热量， 这是因为1摩尔理想气体等压膨胀温度升高1开时要对外做 功8.31焦耳的缘故。

牛顿第一定律习题课 物理八年级下册

牛顿第一定律习题课 物理八年级下册

【例1】用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动， 当绳子突然断裂，小球将 [ ] 【解答】B． A．保持原来的圆周运动状态． B．保持绳断时的速度作匀速直线运动． C．小球运动速度减小，但保持直线． D．以上三种都有可能．
【分析】原来小球受绳拉力作用在作圆周运动，当绳子突 然断裂，小球在光滑水平方向上就没有再受到力了，因此 小球将保持绳断时刻的速度大小和方向而运动．
情景，下列解释合理的是（ A）
A、二者脚的运动状态改变，而上身由 于惯性仍保持原来运动状态
B、二者上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来运动状态 C、前者上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来运动状态;
后者脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来运动状态 D、前者脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来运动状态;
10.长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一
人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在（C）
A.手的后方 B.手的前方 C.落在手中 D.无法确定
11.火车在平直轨道上匀速前进，在密闭没有空气流 动的车厢内点燃一支香，则车里乘客看到香所冒出 的烟的运动情况是：（C） A.一边上升一边向前飘 B.一边上升一边向后飘 C.只是上升，不向任何一边飘 D.无法确定
1.关于牛顿第一定律的说法中正确的是（ C ）
A.物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速 直线运动状态
B.物体运动需要靠力来维持 C.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状
态的原因，又揭示了运动速度改变原因 D.牛顿第一定律反映物体不受外力作用时的运
动规律，即始终处于匀速直线运动状态
2.小刚同学放学回家的路上，脚被石块绊了一下，身体向前跌倒（图甲）; 过了一会儿不小心脚踩到一块西瓜皮，身体向后摔倒（图乙），对这两种

大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案

热力学第一定律课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错误的画“⨯”。

1.在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变，CO2的热力学能和焓也不变。

( )2. d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何pVT过程均适用。

( )3. 一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。

( )4. 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。

( )5. 稳定态单质的∆f H(800 K) = 0。

( )二、选择题选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：1. 理想气体定温自由膨胀过程为：（）。

（A）Q > 0；（B）∆U < 0；（C）W <0；（D）∆H = 0。

2. 对封闭系统来说，当过程的始态和终态确定后，下列各项中没有确定的值的是：( )。

( A ) Q；( B ) Q＋W；(C ) W( Q = 0 )；( D ) Q( W = 0 )。

3. pVγ = 常数(γ = C p,m/C V,m)适用的条件是：( )(A)绝热过程；( B)理想气体绝热过程；( C )理想气体绝热可逆过程；(D)绝热可逆过程。

4. 在隔离系统内：( )。

( 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。

5. 从同一始态出发，理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( )。

( A )可以到达同一终态；( B )不可能到达同一终态；( C )可以到达同一终态，但给环境留下不同影响。

6. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，则：( )。

( A )焓总是不变；(B )热力学能总是增加；( C )焓总是增加；(D )热力学能总是减少。

7. 已知反应H2(g) +12O2(g) ==== H2O(g)的标准摩尔反应焓为∆r H(T)，下列说法中不正确的是：（）。

沪科版高中物理 第一节 牛顿第一定律 课后练习、课时练习

一、单选题(选择题)1. 关于力的下列各种说法中错误的是（）A．力是改变物体运动状态的原因B．力是物体发生形变的原因C．相互接触的物体之间一定有力的作用D．在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号为N2. 早在2300年前，墨子在《墨经》中就对力的概念提出了初步的论述：“力，刑之所以奋也。

”这句话的意思是说，力是使物体开始运动或加快运动的原因。

则下列关于力的说法正确的是（）A．墨子的观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同B．物体受到变力作用，速度大小一定会改变C．力不是维持物体运动的原因D．当物体不受力时，物体将停止运动3. 关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（）A．要改变物体的运动状态，一定需要施加外力B．若物体不受外力，则物体只能处于静止状态C．由牛顿第一定律可知，物体只能处于静止状态或匀速直线运动状态D．物体在不受力时才有惯性4. 下列关于惯性的说法正确的是（）A．速度越大的物体越难让它停止运动，故速度越大，惯性越大B．静止的物体惯性最大C．不受外力作用的物体才有惯性D．行驶车辆突然转弯时，乘客向外倾倒是由于惯性造成的5. 我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）系好安全带，这是因为（）A．系好安全带可以减小人的惯性B．系好安全带可以减小车的惯性C．系好安全带是为了增大人与座椅间的摩擦力D．人的惯性只跟人的质量有关，质量越大，惯性越大6. 关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（）A．牛顿第一定律可以用实验直接验证B．牛顿第一定律就是惯性C．当物体受到的外力为零时，物体可做匀速直线运动D．牛顿第一定律提出物体的运动需要力来维持7. 下列说法正确的是（）A．飞船与空间站对接时可以将飞船看成质点B．物体的加速度越大，表示物体的速度变化量越大C．亚里士多德的“理想斜面实验”表明力不是维持物体运动的原因D．当时，可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法8. 下列关于物理研究方法和物理学史的叙述中，正确的是（）A．用质点替代有质量的物体，采用了等效替代法B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这采用了理想模型法C．笛卡尔最早指出力不是维持物体运动的原因D．伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律9. 做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子将()A．向前运动B．向后运动C．无相对运动D．无法判断10. 关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（）A．牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论B．牛顿第一定律表明，物体的速度越大，惯性越大C．如果物体不受力或者所受合外力为零，物体一定处于静止状态D．牛顿第一定律说明，力不是维持物体运动的原因11. 英国科学家牛顿被称为动力学的奠基者，其提出的牛顿第一定律被称为牛顿物理学的基石，牛顿在牛顿第一定律中提出了惯性概念，下列物体惯性最大的是（）A．停止在路边的小轿车B．高速飞行的普通炮弹C．以减速的整列火车D．在40000N牵引力作用下前进的载重汽车12. 关于运动状态的改变，下列说法正确的是（）A．物体的运动状态改变，则其速度必定改变B．物体的运动状态改变，则其加速度必定发生变化C．物体的运动状态改变，则其运动的方向必定改变D．物体的运动状态改变，则其惯性大小必定改变二、多选题(选择题)13. 下列关于惯性的说法正确的是（）A．汽车速度越大越难刹车，表明速度越大惯性越大B．两个物体只要质量相同，那么惯性就一定相同C．乒乓球可快速抽杀，是因为乒乓球惯性小D．宇宙飞船中的物体处于完全失重状态，所以没有惯性14. 人类社会的发展离不开物理学，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是（）A．伽利略认为力不是维持物体运动的原因B．牛顿认为一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态C．牛顿第一定律可以用实验直接验证D．笛卡尔认为必须有力作用在物体上，物体才能运动15. 泸州市已完成轻轨规划与设计，即将根据合适时机展开建造工作。

现代化学基础第五章_热力学第一定律_习题课


3 （2）U = nCV .m (T2－T1 ) = 1× R × (136.5 273) = 1702J 2 3 H = nC p.m (T2－T1 ) = 1 × ( R + R) × (136.5 273) = 2837J 2 V2 K nRT nRT 2 （3）功的计算：W = ∫ pdV 因为pT = 常数 = K，p = ,V = = V1 T p K nR 2 2nRT 所以dV = dT = dT，将p与dV 代入功的计算式，得 K K T2 K 2nRT T2 W = ∫ pdV = ∫ dT = ∫ 2nRdT = -2nRT = {2 × 1 × 8.314 × (136.5 273)} J = －2270J T1 T T1 K
解：
Q p－QV = ng）RT （
(2)（1-3） 8.314 × 298.15 J = -4958 J (3)（2- 2） 8.314 × 298.15J = 0 × ×
(1) 2-1） 8.314 × 298.15 J = 2479J （ ×
13. 已知下列两个反应：求298 K时水的标准摩尔汽化 已知下列两个反应： 时水的标准摩尔汽化 热。
W = p外V = 97.272 × 103 Pa × (1.5 × 103 1.2 × 103 )m3 = 29.2J
U = Q + W = 800J + (29.2)J = 770.8J
3.理想气体等温可逆膨账，体积从V1膨胀至 理想气体等温可逆膨账，体积从 膨胀至10V1，对 理想气体等温可逆膨账 外作了41.85kJ的功， 若气体的量为 的功， 外作了 的功 若气体的量为2mol ，始态压 力为202.65kPa。试求系统的温度、体积 。 。试求系统的温度、 力为 分析： V ，T=？已知：P，W，n ？已知： ， ， 分析： 解： W = nRT ln V1

热力学第一定律习题课 (1)全


= 1.3%
（５）
P
qm ws
220 t/h103 kg/t 3600 s/h
1.1361 03
kJ/kg
=
6.94 104
kW
讨论
（１）本题的数据有实际意义，从计算中可以看到，忽略进出 口的动、位能差，对输轴功影响很小，均不超过3%，因此在实 际计算中可以忽略。 （２）蒸汽轮机散热损失相对于其他项很小，因此可以认为一 般叶轮机械是绝热系统。
m2u2 m1u1 m2 m1 h 0
u2
m2
m1 h
m2
m1u1
方法三 取充入气罐的m2-m1空气为闭口系
Q U W
Q 0 ? W ? U ?
U m2 m1 u2 u
W W1 W2 m2 m1 pv W2
2
则 Q23 U23 W23 U3 U2 87.5 kJ175 kJ 87.5 kJ
U1 U3 U123 87.5 kJ (77.5 kJ) 165 kJ
讨论
热力学能是状态参数，其变化只决定于初 终状态，于变化所经历的途径无关。
而热与功则不同，它们都是过程量，其变 化不仅与初终态有关，而且还决定于变化所 经历的途径。
1 2
(cf23
c22 )
ws
因为w3 0，所以
燃烧室 压 气 机
cf 3' 2 q (h3' h2 ) cf22
2 670103 J/kg- (800 - 580) 103 J/kg + (20 m/s)2 = 949 m/s
( 4 ) 燃气轮机的效率
取燃气轮机作为热力系，因为燃气在
( 5 ) 燃气轮机装置的总功率 装置的总功率＝燃气轮机产生的功率－压气机消耗的功率
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从始态到终态，再从终态回到始态，体系和环境 都能恢复原状.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。
7.等温可逆过程
V2 p1 W nRT ln nRT ln V1 p2
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2015-1-3
绝热过程（addiabatic process)
(设CV 与T 无关）
因为计算过程中未引入其它限制条件，所以 该公式适用于定组成封闭体系的一般绝热过程， 不一定是理想气体，也不一定是可逆过程。 例:见教材P41
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2015-1-3
焓 （enthalpy）
焓的定义式： H = U + pV 对于微小的变化 dH=dU+d(pV) =dU+Vdp+pdV
(COOH)2 (s) 2CH 3OH(l) (COOCH 3 ) 2 (s) 2H 2O(l) （A） （B） （C） (D)
$ $ $ $ 则 r Hm c Hm (A) 2c Hm (B) - c Hm (C)
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2015-1-3
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2015-1-3
绝热过程（addiabatic process)
绝热功的求算 （1）理想气体绝热可逆过程的功
V2
1
W pdV = V
V2
V1
K dV V
(pV K )

K 1 1 = ( 1 1 ) (1 ) V2 V1
对于有限的变化 ΔH=ΔU+Δ(pV) 焓是状态函数
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2015-1-3
Δ H 与Q p
• 对于等压无其它功过程: • ΔH = QP 对于等容无其它功过程: •ΔU = QV
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2015-1-3
热容 （heat capacity） 等压热容Cp：
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2015-1-3
利用燃烧焓求化学反应的焓变
化学反应的焓变值等于各反应物燃烧焓的总和减去 各产物燃烧焓的总和。 用通式表示为： $ $ r H m (298.15 K) - Bc H m (B,298.15 K)
B
例如：在298.15 K和标准压力下，有反应：

( U )T 0 V H ( )T 0 V
U ( )T 0 p
U U (T )
H H (T )
H ( )T 0 p
即：在恒温时，改变体积或压力，理想气体的热 力学能和焓保持不变。见教材P34
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推论：
• 1、理想气体的Cv、Cp也仅为温度的函数。 H U Cp ( )p • 因为: Cv ( T ) v T • 2 、一定量理想气体在任意过程中热力学能及 焓的改变值： • 对于有限的变化（T1→T2） Δ U =∫nCvdT Δ H =∫nCpdT • 若Cv、Cp不随温度变化则 ΔU = CVΔT ； ΔH = CpΔT 与体系是否恒容,是否恒压无关. 但: 若不恒容则ΔU ≠QV; 不恒压则ΔH ≠ QP
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2015-1-3
理想气体的Cp与Cv之差
气体的Cp恒大于Cv。对于理想气体：
C p CV nR
C p,m CV ,m R
因为等容过程中，升高温度，体系所吸的
热全部用来增加热力学能；而等压过程中，所
吸的热除增加热力学能外，还要多吸一点热量
用来对外做膨胀功，所以气体的Cp恒大于Cv 。
第一章 热力学第一定律习题课
物理化学
湖 北 师 范 学 院 化 学 与 环 境 工 程 学 院
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2015-1-3
第一定律的数学表达式 U = Q + W
对微小变化： dU =Q +W 因为热力学能是状态函数，数学上具有全微 分性质，微小变化可用dU表示；Q和W不是状态 函数，微小变化用表示，以示区别。 也可用U = Q - W表示，两种表达式完全等 效，只是W的取号不同。用该式表示的W的取号 为：环境对体系作功， W<0 ；体系对环境作功， W>0 。
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2015-1-3
燃烧焓
在标准压力下，反应温度时，物质B完全氧化 成相同温度的指定产物时的焓变称为标准摩尔燃烧 焓（Standard molar enthalpy of combustion）
$ 用符号 c H m (物质、相态、温度)表示。
•下标“c”表示combustion。 •上标“”表示各物均处于标准压力下。 •下标“m”表示反应进度为1 mol时。 •物质被氧完全氧化是指该化合物中元素变为最稳定 的氧化物或单质.
$ （物质，相态，温度） f H m
•没有规定温度，一般298.15 K时的数据有表可查。 •生成焓仅是个相对值，相对于稳定单质的焓值等于零。
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2015-1-3
化合物的生成焓
利用各物质的摩尔生成焓求化学反应焓变：
$ p 在标准压力 和反应温度时（通常为298.15 K）
• 多原子分子气体：
• Cv.m=3R
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2015-1-3
反应进度（extent of reaction ）
设某反应
D D E E F F G G
nF,0 nG,0 nE,0 nD,0 t 0, 0 nD t t , nE nF nG 20世纪初比利时的Dekonder引进反应进度 的定义为： dnB nB nB,0 d 单位：mol B B
$ -c Hm (CH3OH,l)
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2015-1-3
式中 n是生成物与反应物气体物质的量之差值， 并假定气体为理想气体。
当反应进度为1 mol 时：
r H m rU m B RT
B
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2015-1-3
化合物的生成焓
标准摩尔生成焓（standard molar enthalpy of formation） 在标准压力下，反应温度时，由最稳定的单质 合成标准状态下一摩尔物质的焓变，称为该物质的 标准摩尔生成焓，用下述符号表示：
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2015-1-3
功的计算
6.非等温过程
nRT2 nRT 1 W p外 (V2 V1 ) p2 ( ) p2 p1
W= -nR（T2-T1）
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2015-1-3
可逆过程（reversible process）
$ $ $ $ $ r H m f H m (C) 3 f H m (D) 2 f H m (A) f H m (E)
2A E C 3D
$ B f H m (B) B
正值。
B为计量方程中的系数，对反应物取负值，生成物取
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2015-1-3
体积功的计算
3 等压过程 (p1=p2=pe=常数) V2 W=- V1 p e dV =-p(V2-V1)=-pΔ V 4 等温等压相变过程： W = - pΔ V 对于s→g或 l→g， 则 W = - pVg=-nRT 5 等温等压化学反应 W = - pΔ V Δ V是反应前后系统体积的改变。当化学反应 中有气体参加时，如果将气体视作理想气体， 同时忽略非气态物质对体积改变的贡献，那么 对单位反应： • W=-p[∑ν B（g）Vm(g)] = -RT∑ν B(g) • • • • • •
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2015-1-3
理想气体的CP· m 和 CV· m
• 理想气体的CP· m 和 CV· m • Cv.m=(3/2)R
• 对于单原子分子理想气体： • 双原子分子气体：
• Cv.m=(5/2)R
Cp CV nR
Cp.m=(5/2)R Cp.m=(7/2)R Cp.m=4R
因为
所以
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p1V1 p2V2 K
nR(T2 T1) p2V2 p1V1 W= 1 1
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2015-1-3
绝热过程（addiabatic process)
（2）绝热状态变化过程的功
W U CV dT
T1
T2
= CV (T2 T1)
利用燃烧焓求生成焓
用这种方法可以求一些不能由单质直接合成的 有机物的生成焓。 例如：在298.15 K和标准压力下：
C(s) 2H 2 (g) 1 2 O 2 (g) CH 3 OH(l)
该反应的反应焓变就是 CH3 OH(l) 的生成焓，则：
$ $ $ f Hm (CH3OH,l) c Hm (C,s) 2c Hm (H2 ,g)
Qp H Cp ( )p T dT
H Qp CpdT
等容热容Cv：
QV U CV ( )V T dT
U QV CV dT
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2015-1-3
理想气体的热力学能和焓
从盖 吕萨克—焦耳实验得到理想气体的热力 学能和焓仅是温度的函数，用数学表示为：