物理化学 第五版 热力学第一定律答案.doc

第一章热力学第一定律练习题答案一、判断题解答：1错。对实际气体不适应。2错。数量不同，温度可能不同。3错。没有与环境交换，无热可言；不是相同概念，天气热是指温度高。4错。恒外压过程不一定是恒压过程。5错。可能引起内容的变化。6错。理想气体绝热压缩，升温不吸热；理想气体恒温膨胀，吸热不升温。7第一句话对，第二句话错，如理想气体的等温过程U = 0，H = 0。8错，均相系统的V才与总物质的量成正比。9错，两个独立变数可确定系统的状态只对组成一定的均相封闭系统才成立。10错，理想气体的U = f(T)，U与T不是独立变量。11错，绝热压缩温度升高；理想气体恒温可逆膨胀，吸热。12第一个结论正确，第二个结论错。13错，QV、Qp是状态变化的量、不是由状态决定的量。14错，(1)未说明该过程的W是否为零；(2)若W = 0，该过程的热也只等于系统的焓变。15对。16错，这不是理想气体的单纯 pVT 变化。17错，该过程的p环 = 0，不是恒压过程。18错，在升温过程中有相变化。19错，H = f(T,p)只对组成不变的均相封闭系统成立。20错，(pV)是状态函数的增量，与途径无关，也不等于功。21错，环境并没有复原。22错，无限小过程不是可逆过程的充分条件。23错，若有外摩擦力(广义)存在，则不可逆。24对。25对，。26错，一般的非理想气体的热力学能不仅只是温度的函数。27错，该条件对服从pVm = RT + bp的气体也成立。28错，(U/V)p(U/V)T 。29错，U = H - pV。30错，标准生成焓没有规定温度的值。31错，该过程不是可逆过程。32错，理想气体等温可逆压缩时向环境传热温度不变。33错，机械搅拌时W0 ；34错，两个过程的T不同。二、单选题答案：1. A；2. C；3. D；4. C；5. B；6. C；7. A；8. A；9. D；10.B；11.A；12.A；13.A；14.D；15.B；16.A；17.B；18.D；19.B；20.A；21.B；22.A；23.C；24.C；25.B；26.C；27.D；28.B；29.D；30.B。三、多选题答案：1. CD；2. AD；3. CD；4. CE；5. BE；6. BC；7. BE；8. C；9. BC；10. AE四、主观题答案： 1证明： (1) 在U不变下，同除dV： (2) V 不变下，同除 dp： (说明：也可用循环关系式来证明)2解： (1) AB 是恒容过程(a) ；BC 是绝热向真空膨胀过程(b) ；CD 是恒压冷却过程(c) 。(2)TA = 298.15 K ，pA = 101.325 kPaTB = 373.15 K ，VB = VA = 24.46 dm3因为BC是绝热向真空膨胀所以： 即为恒温向真空膨胀过程TD = 298.15 K，pD = 63.417 kPa总变化量解此题关键在于会画出过程状态图，知道U和H对于理想气体只是T的函数，同时掌握绝热过程中的不同公式的运用，在计算不可逆绝热过程的终态温度时不能用绝热可逆过程方程，但只要是绝热过程，U = - W 则总是成立。3解： (5) = (1) + 3 (2) + 6 (3)-(4) = -1003.156 + 3 (-184.096) + 6 (-72.446)-(-643.039) = -1347.081 kJmol-1 4解： p1 = 2p，T1 = 273 K 5.解： ， 积分可得：6. 解： (1) 以 n mol 空气(体积 V )与箱内空间 V0 共同组成体系，始态： T0 = 298， V + V0， p， pV = nRT0 终态： T = ？ ， V0 ， p， pV0 = nRT 绝热， Q = 0，U = W，体积功： (2) 7解： (1) 绝热可逆过程，(2)W2=梯形面积=循环过程：8解：先求 b，代入，即 ，所以 9解：(1) 如右图。(2) 因为 AB是恒温可逆过程，所以 因为BC是等容过程，所以 又因为CA是绝热可逆过程： 常数则： 于是 (3) 因为 AB是恒温可逆过程，所以对理想气体：又因为 BC是恒容过程，所以 或 因为CA是绝热可逆过程，所以 (4) 对此循环的 对同样高低温热源的