熱力學(xué)第一定律作業(yè)

1、精品文檔你我共享09生信 2009062108 唐國梅一、填空題1、 系統(tǒng)的性質(zhì)分為 強度性質(zhì) 和廣度性質(zhì)。2、在一個絕熱箱內(nèi)裝有濃 H2SO4和水，開始時中間用隔膜分開，然后弄破隔膜，使?jié)釮2SO4和水混合。若以濃H2SO4和水為系統(tǒng)，則 W_=_0, Q_=0,占U_=0。（以外界無能量交換）3、 一理想氣體反抗外壓100kPa作等溫膨脹，則 W_0，Q_0，U_0，AH _0二、選擇題1、下列敘述中不屬于狀態(tài)函數(shù)特征的是A 系統(tǒng)變化時，狀態(tài)函數(shù)的改變值只由系統(tǒng)的始、終態(tài)決定B系統(tǒng)狀態(tài)確定后，狀態(tài)函數(shù)的值也確定C狀態(tài)函數(shù)均有加和性D 經(jīng)循環(huán)過程，狀態(tài)函數(shù)的值不變2、 某一化學(xué)反應(yīng)，在恒壓的

2、條件下，放出的熱量為250kJ, H值應(yīng)該是 AA H = -250kJ B H =250kJ C ：H ： -250kJ D 不能確 疋3、 理想氣體向真空膨脹，其體積從V1增大到V2,則體系做功為A W=0B W0C WCv,mB Cp,m Cv,m C Cp,m= Cv,mD 兩者之間無一疋的關(guān)系三、判斷題1狀態(tài)函數(shù)改變后，狀態(tài)一定改變；對2、一個絕熱的剛性容器一定是個孤立系統(tǒng)；錯3、 孤立系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的一切變化過程，其AU必定為零；對4、 一定量的理想氣體反抗一大氣壓作絕熱膨脹，則A =Qp=0 ；錯5、 理想氣體絕熱變化過程中W可逆=Cv = T , W不可逆=Cv - T ,所以W可

3、逆=W不可逆；錯6、化學(xué)中的可逆過程就是熱力學(xué)中的可逆過程。錯四、問答題1、一隔板將一剛性絕熱容器分為左右兩側(cè)，左室氣體的壓力大于右室氣體的壓力?，F(xiàn)將隔板抽去，左、右氣體的壓力達到平衡。若以全部氣體作為系統(tǒng)，則:U、Q、W為正？為負？或為零？答：以全部氣體為系統(tǒng)，經(jīng)過所指定的過程，系統(tǒng)既沒有對外作功，也無熱傳遞。所以W、Q和AU均為零。2、可逆過程有何特點？可逆過程有三個特點：（1）可逆過程是以無限小的變化進行，系統(tǒng)始終無限接近于平衡態(tài)。即整個過程是由一系列無限接近于平衡的狀態(tài)所構(gòu)成。（2）系統(tǒng)在可逆過程中作最大功，環(huán)境在可逆過程中做最小功，即可逆過程效率最高。（3）沿與過程原來途徑相反方向進

4、行，可使系統(tǒng)和環(huán)境完全恢復(fù)原態(tài)，而沒有任何耗散過程。3、 如果在孤立系統(tǒng)中發(fā)生一個變化過程，AU及厶H是否一定為零？答：孤立系統(tǒng)的熱力學(xué)能不可能變化，故AU 定為零。但有無焓的變化，要具體計算：H（pVV p，故孤立系統(tǒng)中只要有壓力變化，就有焓變。4、夏天為了降溫，采取將室內(nèi)電冰箱門打開，接通電源并緊閉門窗（設(shè)墻壁門窗均不 傳熱）。該方法能否使室內(nèi)溫度下降？為什么？不能。該情況相當(dāng)于一個絕熱系統(tǒng)中作電功，電機發(fā)熱只能使室溫升高。5、 分別判斷下列各過程中的 Q、W、和厶H為正、為負還是為零？（1）理想氣體自由膨脹；因為Pe=0,所以 W=0;又因為 Q =0,所以AU = AH = 0。(2)

5、 理想氣體恒溫可逆膨脹；因為理想氣體恒溫可逆膨脹，所以AU =0 , AH =0，而W0 , Q二一W . 0。(3) 理想氣體節(jié)流膨脹；(4) 理想氣體絕熱、反抗恒外壓膨脹；因為絕熱Q = 0; W= pe AV ,AV 0 ，故 W 0 ；U =Q W = 0 W ：0 ;又因為 AT : 0，所以 AH 二CpAT ： 0。(5) 水蒸氣通過蒸汽機對外做出一定量的功之后恢復(fù)原態(tài)，以水蒸氣為系統(tǒng)；系統(tǒng)對外作功，故 WVl，所以W0 ；又因為水凝固放熱，故 Q 0 ;則GU =Q W 0 ； AH =Q ： 0。書上思考題1下列說法中哪些是不正確的？(1) 絕熱封閉系統(tǒng)就是孤立系統(tǒng)。錯(2)

6、 不做功的封閉系統(tǒng)未必就是孤立系統(tǒng)。對(3) 做功又吸熱的系統(tǒng)是封閉系統(tǒng)。錯(4) 與環(huán)境有化學(xué)作用的系統(tǒng)是敞開系統(tǒng)。對3若系統(tǒng)經(jīng)歷下列變化過程，則Q、W、Q+W、 U各量是否已完全確定？為什么？(1) 使一封閉系統(tǒng)由某一始態(tài)經(jīng)不同的途徑變到某一終態(tài)； U確定，W+Q確定；(2) 若在絕熱的條件下使系統(tǒng)從某一始態(tài)變到某一終態(tài)。Q、W、W+Q 和厶 U4試根據(jù)可逆過程的特征指出下下列過程中哪些是可逆過程？(1) 在室溫和大氣壓力(101.325kPa)下，水蒸發(fā)為同溫同壓的水蒸氣；不可逆(2) 在373.15K和大氣壓力(101.325kPa)下，水蒸發(fā)為同溫同壓的水蒸氣；可逆(3) 摩擦生熱；

7、不可逆(4) 用干電池使燈泡發(fā)光；不可逆(5) 水在冰點時凝結(jié)成同溫同壓的冰；可逆(6) 在等溫等壓下將氮氣與氧氣混合。不可逆5判斷下列說法是否正確？(1) 狀態(tài)改變之后，狀態(tài)函數(shù)一定都改變；對(2) 系統(tǒng)的溫度越高，向外傳遞的熱量越多；錯(3) 系統(tǒng)向外放熱，則其熱力學(xué)能必定減少；錯(4) 因為，而少 ，而 H是狀態(tài)函數(shù)，所以熱(Op)也是狀態(tài)函數(shù)；錯P(5) 因為H=U+PV,而理想氣體的熱力學(xué)能僅是溫度的函數(shù)，所以理想氣體的焓與P、V、T都有關(guān)；錯(6) 系統(tǒng)經(jīng)一循環(huán)過程對環(huán)境做1kJ的功，它必然從環(huán)境吸熱1kJ;對6在101.325kPa、373K下水向真空蒸發(fā)成 101.325kPa

8、、373K的水蒸氣(此過程環(huán)境溫度保持不變)。下述兩個結(jié)論是否正確 ？(1) 設(shè)水蒸氣可以視為理想氣體，因為此過程是等溫過程，所以U = 0 ；錯，因為發(fā)生了相變(2) 此過程 H = AU +P V，由于向真空氣化， W= -p V=0，所以此過程 H = AU。錯 7在373K和101.325kPa下，1摩爾水等溫蒸發(fā)為水蒸氣(假設(shè)水蒸氣為理想氣體)。因為 此過程中系統(tǒng)的溫度不變，所以 .：U = 0 , Qp=Cp：T=0.這一結(jié)論是否正確？為什么？答：結(jié)論不正確，因為在此過程中發(fā)生了相變。8將Zn H2SO4作用，(1)在開口瓶中進行；(2)在閉口瓶中進行。何者放熱較多？為什么？答：第二種情況放熱較多，因為H=A U+A (PV)= U+A nRT.北國風(fēng)光， 千里冰封， 萬里雪飄。 望長城內(nèi)外，惟余莽莽