第三章练习题及答案.doc

（一） 填空题1.在高温热源T1和低温热源T2之间的卡诺循环, 其热温熵之和。循环过程的热机效率。2.任一不可逆循环过程的热温熵之和可以表示为。3.在绝热密闭的刚性容器中发生某一化学反应,此过程的；。4.系统经可逆循环后,（ ）0, 经不可逆循环后（ ）。（填,=,0; (b) =0; (c) 0; (b) =0; (c) 0; (b) =0; (c) 0; (b) =0; (c) 0; (b) =0; (c) 0; (b) =0; (c) 0; (b) =0; (c) 0; (d)无法确定。22一定量的理想气体经一等温不可逆压缩过程，则有（ ）。 (a) (b) (c) (d)无法确定。23. 1 mol、300K、100 kPa的理想气体， 在外压恒定为10 kPa条件下，体积等温膨胀为原来的10倍，此过程的（ ）。 (a) 0； (b) 19.1 J； (c) 5743 J； (d) 5743 J。24. 在一定的温度下，任何系统的吉布斯函数之值均随压力增加而（ ）。(a)增大； (b)不变； (c)减小； (d)无法判断。25.范氏气体经Joule实验后（绝热向真空膨胀）气体的温度将 （ ）。(a)上升； (b)下降； (c)不变； (d)不定。26在封闭系统中进行的（ ）可逆过程，系统的。 (a) 绝热； (b) 等温等容且不做非体积功；(c) 等温等容； (d) 等温等压且不做非体积功。（三）计算与证明题1试证明下列关系 2试由热力学基本方程及麦克斯韦关系式证明理想气体的热力学能和焓均只是温度的函数。3试证明；对范德华气体。（四） 填空题答案：1. 0； 2. 3. ； 4. ；5. 10kJ；0;；33.33 JK-1 6. U；H； U； G； S； H7. 5kJK-1 8. =9. 完美晶体,0K；0 10. ；11. 8.31410-5 m3mol-1K-1 12. ；15. (1)题图13. ；或 14. ；15. 见右图； Cp，m / CV,m 16. ； 17. 18. 19. 等温； 封闭系统,W=0,可逆; 理想气体；恒温20. 封闭系统、恒温、恒压； 隔离系统；可逆21. ；=23. 24. 理想气体，恒温25. 增大（五） 选择题答案：1. (c)，理想气体恒温过程，最大功是可逆功为5倍非体积功，系统熵变，故答案为(c)。 2. (c)，因为此化学反应不确定是否可逆化学反应，根据熵定义，式中热必须为可逆热，故(a)和(b)公式不能用。而(d)只是用于理想气体的计算，故答案为(c)。3. (c), 解答：绝热可逆过程。 4. (a)， ，T和V都不变故答案为(a)。 5. (b)，循环过程意味着，因为过程不可逆，故，即答案b。6. (a)，此为绝热不可逆过程，故。7. (b)，。 8. (d)， ，答案(d)。 9. (c); (c); (c); (a)，相变放热H0，恒温恒压非体积功为0的不可逆过程G 0，从熵的物理意义判断冰的无序度更低，所以S0。10. (b)，从熵的物理意义判断冰的无序度更低，所以S 0，H = 0。根据，故U 0。 19. (c);(b);(a);(c)，体积增大，W0；，因为，所以。 20. (b);(a)，石墨是稳定单质，而。 21. (a);(a);(c);(b)，此不可逆相变可以通过设计一条始末态相同并且在相同温度、压力（100,101.325kPa）下的可逆相变来计算。因为是可逆相变，所以G=0。相变是吸热过程H 0，对于可逆相变 。 22. (b)，理想气体恒温过程。 23. (d)，因为，故。24. (a)，根据，温度恒定，答案为(a)。 25. (b)，绝热向真空膨胀，。对于范德华气体，分子间表现为引力作用，分子间距离增大，引力势能增大，即热力学能增大，故，又因为，故。 26. (d)，吉布斯函数变化等于零的条件是等温等压且不做非体积功的可逆变化。（六）证明题答案：1证明 根据,等式两边同时在恒压条件下对体积求导数 根据热力学基本方程：在恒温条件下，上式两边除以dp可得 由麦克斯韦关系式可知 假设：由麦克斯韦关系式可知：；代入上式, 整理： 2证明（1）根据热力学基本方程：, 等式两边同时在恒温条件下对压力求导数：由麦克斯韦关系式可知：；代入上式，整理： 对理想气体： （2）利用热力学基本