热力学习题册2

1、热力学习题册1-26热力学第一定律27-48热力学第二定律49-67多组分体系68-87相平衡热力学第一定律填空题.在以绝热箱中置一绝热隔板，将向分成两部分，分别装有温度，压力都不同的两种气体，将隔板抽走室气体混合，若以气体为系统，则此过程QQWQ/U0。.某均相化学反应W+B-D在恒压，绝热非体积功为零的条件下进行，系统的温度由笃升高到冬则此过程的AN0；如果此反应是在恒温，恒压，不作非体积功的条件下进行，则。=、W2B.Wi0B.AU0,AH0C.AU=0,AHT2,V2T2,V2V2D.T2V2.某系统经历一不可逆循环过程之后，下列关系式中不能成立的是（）A.Q=0B.ACp=0C.AU

2、=0D.AT=0.当系统将热量传递给环境之后，其始值（）A.必定减少B.必定增加C.必定不变D.不一定改变.分子数增加的放热化学反应在一绝热钢瓶中进行，则（）A.Q0,W0,AU0B.Q=0,W0,AU0C.Q=0,W=0,AU=0D.Q0,AU=0.实际气体经节流膨胀后，下列那一组结论是正确的（）A.Q0,AH=0,Ap0B.Q=0,AH=0,AT0C.Q=0,AH0,Ap0D.Q=01H=0,pBQ/T,可知，因绝热过程的Q=0,所以ASR,即绝热可逆过程的S=0,绝热不可逆过程的AS。(1)绝热可逆膨胀过程S=nCv,m11(T2/T1)+nR11(V2/V1)=0物质的量一定，一切绝热

3、可逆的$皆为零，若按上式计算的结果$却,如果不是计算有误，就是题给数据有误。(2)反抗恒外压绝热膨胀，一定是不可逆绝热过程T1-T2V1Q=0p2=p(外)首先根据U=nCv,m11(T2/T1)=-p2(V2-V1)求出始态温度T2,再由下式计算嫡变：S=nCv,m11(T/T)+nR11(p2/p2)0(3)恒外压绝热压缩也是不可逆绝热过程，计算方法同(2)S=nCv,m11(T2/T1)+nR11(T2/T1)0绝热不可逆压缩时，因体积变小(V2IS(V)I所以必然存在$二$(T)+AS(V)0.在什么条件下，下列等式才能成立？Q=-W=-AA=AG=TAS式中W为体积功。答：由Q=-W

4、说明过程的(pV)=0。由上述分析可知，只有物质的量一定的理想气体，进行可逆恒温过程，题给等式成立。.系统的状态改变是否状态函数全要改变？为什么？如何理解状态函数是状态的单值函数”？答：系统的状态改变了说明至少有一个状态发生了改变，不一定所有状态函数都改变。状态函数是状态的单值函数”是指状态确定时，每个状态函数均有一个确定的值，不可能有另外的值。.物质的温度越高，则热量越多”这种说法是否正确？为什么？答：不正确。热是过程函数，只有系统状态发生变化时才存在。.某气体始态压力为1MPa,反抗恒定外压100kPa膨胀，则Q=AH,是否正确？为什么？答：不正确，该过程是恒外压而不是恒压过程。.在100

5、C,101.325KPa时，将水蒸发为水蒸气(可视为理想气体)，因为dT=0,所以U=0,4H=0,又因为Qp=4H,所以Q=0。这个结论错在哪里？答：该过程含有相变化，所以dT=0时4Q却，AH0O.1mol理想气体恒温条件下由体积Vi膨胀到V2(V2Vi),试讨论该过程最多能对外做多大功？最少对外做多大功？两过程的终态是否相同？答：可逆过程对外做功最多：-W=nR11(V2/V1),向真空膨胀对外做功最少，-W=0,两过程终态相同。计算题.100C,50.663KPa的水蒸气100dm3,等温可逆压缩至101.325KPa,并在101.325KPa下压缩到10dm3为止.试计算此过程的Q,

6、W,AU,AH0已知100C,101.325KPa,水的蒸发热4.06x104J.mol-1。若使终态物系恒温100c,反抗50.663KPa,外压，使其恢复到始态，求此过程中的Q,W,AU,AH0若使终态物系恒温100c向真空蒸发，并使其恢复至始态，求Q,W,U,AHo解;LOOT50.浇3KPalore101.匐5kPa10dm1100HC101,325kPs%hiAHO坦旦一堂M=-W-J胃pdV=llRTi巧-nRTr口=60-663100101325J3511J第一步T,门不变，对理想气体：pWpNtUJULU，10口丈50363必二1013251dm3=50dm3第二步是相变辽程，

7、冷避成水的物质的堇为:喇明50.66乂1。0101.325乂1。n=ri-|- irij=W-T=8314x37115-0314x37315H产T.3口6乂4Q6丈1口缶_5.302乂1WQi=AHi=-5-3O2X107WlpMEIOL325X(10-50)40X101.325JAlJ2=Q2+Wi=(-5302044052)J=48g68J所以得：U=Ui+AU广-4896可&H=AHi+A=-53020JQ=jfC-3511-53020)J=-56531J=(8511+4052)J=7563J此过程的始态与终态正好是间中的始态与终态的颠倒,所以:Air(UrUj=(UrUj=48968J

8、AH-(Hrlt)=(ft-KJ=6SO2OJg-pW=-50,653(LOO10)J=-4559JQ=AU-W=(48968+4B59)J=53527J此过程的始态.线态与间相同AU=4896SJ距53020J归-p#ZiV=OJQ二庐兆的82.理想气体在恒外压下做绝热膨胀至终态压力等于外压。求什么外压条件下终态的温度降得最低，写出表达式；求什么外压条件下气体对外做功W最大，写出W的极限值。解：Qm4di由Till生.可知.尸壬芭）=p=-p坏）（/Tj却（7-Vi）-p：（尸口-FlJU=rtCu.TLTj21：nC*,（Tr-Tjpt（巴-r1）%riCiJTiTi卜国Ti7】一咽整理田

9、r口吟s：十e十十盘心明包百越小睡小.即D侪）越小7及小,但口倜不能为零.因为口悌）=0或是理再/障向真空修吊，濡叟不受，所以。f环）趋近三器底苴为；寸二八11=雇工,仃口）生P环）趋近于零时线态温度重最低时，气体对外低mV最大.气体对外做切%最X【晅对值为口Ln飙小-冉力/方丁丁I-VI（2二-T=产3.现有三种不同液体A,B,C,温度为50c,40C,30C。在相同压力条件下，若将A与B混合终态温度为44c,若将A与C混合终态温度为38C,求将B与C混合终态温度为多少？（设混合过程热损失为零）解：若将A与B混合=0=0,则有；加匚一(人)(50-44)、10)(40-44)=0不”.(B)

10、=l,5mS)(1)若将A与C混音:Q=0则有：aC-UHED-SB)皿*仁(30-38)=0mCp.=L5mC%,(A)c103J百二1鹿心50碌一。,2汇内(团+2.及1品洗(必4(7-29SK)TZ二1x(37.664QW25.10+2821x25.10)(_2S)J=114.75(12网JuTilK皿T_所以：-204.58X1OM14-75C-298)=012385K=2122T：设爆炸所能达到的最高压为7X式产物)=(1+0.25-1-2书21)?/=4。7切川物(反应物)=。十0.75-2,321)=4.57mH加产=2叫反腐.风跖:Q忧乏研#物)业JTl=298K,pi=W1.

11、325KP9_W-产物)XT=4.071X2395耀式反应物)乂工为(4571*298八产&二区金6.分别计算(1)将1mol理想气体从pi=101.325kPa,V1=22.4dm3无摩擦且缓慢压缩到P2=1013.25kPa,V2=22.4dm3;(2)将imol范德华气体从pi=101.325kPa,Vi=22.4dm3无摩擦且缓慢压缩到p2=40530kPa,V2=0.0685dm3时，各需引出多少热量才能保证过程的温度在273K?(已知a=2.28Pam6moi-2,b=4.3x10-5m3mol-1),对于范德化气体，（解题思路：本题中Q无法直接进行计算。当Q,W或4U不能直接进行

12、计算时，应当想到热力学第一定律：AUmQ+W。设需引入Q的热量才能保证过程恒温在273K,则Q=AU-Wo本题中无摩擦缓慢压缩即可逆过程。解:（1）对于理想体=U（TH恒温时U=Q.Wr=J好2”=-5molX3.314J*（W*幻-i）24x273xIn=5227/224Q二AU-W产（0-5227）J=5227J即需引出5227J的期量口（2）对于范德华力气体（实际气体），U=U仃，UL恒温时，_jr盘KF舒口鹭=_JQ*w=_J=一尸).口匕位之J1、Q-AU-WrP.EM6他j用KTIn因戈6欣.0.0685xlO-Wk即需引出15鸵1J的热氧=1molxS,314J.wl1273Kx

13、22.4x10-3/1.7.1mol理想气体由1013.25kPa,5dm3,609K恒外压101.325kPa绝热膨-R胀至压力等于外压，求终态的温度（已知Cv,m=2）。解题思路：恒外压绝热膨胀过程不是可逆过程（这是一个常见过程），因此，不能应用理想气体的可逆绝热过程方程来求终态的温度。本题可应用热力学第一定律列方程，解未知数，从而求得终态温度。解.口三口4W三)式匕3=了式九九)咫+F火31/况x-x8一314八(T2W3-609K)-1malx8.314J-MllfLKTS+W1.325kPiX5djn3解得;8.有一系统如图1-3所示，绝热条件下抽去搁板使两气体混合。试求混合过程的Q

14、,W,AU,4H（设O2和N2均为理想气体）。解题思路：气体的混合过程情况比较复杂，为了简化问题，可将两种气ImolOa(9十功(g)T2V体合起来选作系统解：混合过程表示如图所示UrnolOaig)25X3VimolNz (g)25cV取两种气体为系统，因为绝热，所以Q=0。又因系统的体积不变，所以W=0。由热力学第一定律得U=Q+W=0+0=0。产内T,故可得A7=6则AH=疝、消T二D9.一绝热圆筒被一铜质隔板分成A,B两室（图1-5）,两室中各有2mol单原子理想气体（3Cq交3=400式6=1013.2%心今让B室气体反抗仁廿二101.32呆尸。的外压绝热睇胀）至平衡，求A,B两室的

15、终温T2。解题思路：解法一：对于A,B两室，T2（A）=T2（B）,Qa=-Qb,运用热力学第一定律列方程；解未知数。解：a室：且=Q乂的疑俎-9）=Q/遍会风=怎+%也C外W一=Q自.P,%一匕）IQw_p式匕.Q还我方二_打6刷（芍-）_（以我方_尸产P1）代人已知数据r、3e、32wx7x400r2mal丈一出（霄2mctl*一戌（为kPa，2-400E）=-2-400K）-S2E101与25白白解得1寸10&解法二.将A,E两室合起来考虑，运用热力学第一定律列方程，解未知敷.解,%=0总+吸2附5/4一方=0.P遍（/一匕）=-（心咫产）代人已知数据.32网白/乂尺乂40。左2小“2二

16、出一m伊101.325/Q:）2-48K）-（加0也笃-1013.25始鼻解得寸1OEC.10.已知25t时，&网：（SO）=Tgg的皿&/二/J）=_型5.。3用,mol-1SO式G + g。式力=的由W?59 +也8）二也36田A 中=口，口押-0S.28U - wl l卜片=-130. 29k J mol流由以上数据求25cL$SCL）的标港摩尔生成蜡&/月：口”仆仆.解题思路上先弄清4小HD的涵义然后再进行计理解 R +S (s) =S0E (g)2(2)He(g)-2oI(e)=HEO(l)1(a)30z(e)+2o()=3Qj(e)班(力孙口。珥50/1)/粗=-296,83iJ1

17、mol1A/H：=-205.03kj101T%*F*xll2-犷如二2乂101325日区2=与=273.0直中】用Rl?x改=10L325止Ri,所以当看 2x 101 325273.0 6- 13& 5X以 4x101 325碑刍 加以乂 DMJJ（郴乂乂 1365玄4x101.325x11%0.00283Crn=1凡J方）单原子理想气体“223&门二UfFfJ=1也Rx二x&314J口与2皿厂】赏珠(155.5-273.0)K=-L?01Jft71_jr,T了J=1掰口/“一X&314J，一乱端,-2irLX（136.5-273.O）K-2835J晦二J；引二此时需知与之间的函数关系.虽然

18、对于理想气体但此题非恒温过程,所以将该式代入仍无索窑.，解得=俘所以kJQ-y；：懵2电_哂-2的（T-W。=_2J1一盘xg.314Jf63-r-X101支5X10*融又E3CKx（J。0028_，口3乂IQ-，?）:14.已知时：声式4乙。匠/）-13跖胴/厘）-1；水及乙醇的摩尔蒸发热性声舞分别为44.01及42&J阴4-1；G&（G,HQg）及的标准摩尔生成始分别为52.26,-241.82及-393.51KJ/mol。试求下列反应：*Q（g）feOHg）在25c时的标准生成烙。解：根据题给数据.本题的解题思路可采用以下两种方法；解法1):由标准生成幡计算标准反应蟾：0同(29815与

19、=2%与同298.15专所缺右，/：SQHr.2两5M)的数据，可通过下列过程计尊.2C石墨)+3印他.50s&)-CjHjOH(1)44页2Et时？26七时题徐反应的标位摩尔反鹿锵A尹：仁典。巴)二川户：(。石第M3”，驾苫)-4耳G式中与“:(况Q)=与H其凡脚如喀(3)=(-241.82-44.ODKJ/Molass.83kJ/jnol/.&/：(三/。丹用=2J393,51)+3JZ8533)_CJ366.8)u/H=_27Z7aJ/m&M5QH超=与月：&必,，)=4啊现6凡。发)=(-277.71+42.Q)琲的标.25t时题给反应的标准摩尔反应焙t&足=产：产2招式尹:也。=-2

20、35.11-(62.26-241.82J0/阳。/=4E.65出尚口;解法(2)充分利用题给的条件.在指定的始末态之间,设计出一条可以直接计菖有关状态隈的过程,艮陋态函i15K时：=2#:GSG十护”：(%国)玛二4上户(HQ)&$=提示当整个过程中包含有相变过程,为了便于计算,通常先画出过程示意图然后分段计尊,最终求出整-21页、=Q=6.Q02t/过程1=A/1_A（j9D=AR_p8/的AH】=6.0。2点（式中可认为等于0）过程2A/=将*区-珀=175.3100=7.53V&又=33一9密，）二3浜3=75朵J过程3必=0=40,59*7（设小蒸气为理想气体）二Qp一产%匕山01一户

21、%=Q-mRT=IO.59xl01x2314xn3.2=S7.49J所以整个过程8U=&口5*皿=5、。2H=3+&兄+&%=54.12V19.(1)在25C,尹下,1molZn溶于稀盐酸时放热151.5，析出1molH2(g)。求反应系统的Q,W,A,AHo0(2)在25C,并下用2.2V直流电使1molH2O电解变成声的H2和O2,放热139KJ,求，Q,W,UQH和解(1)恒温，恒压，只做体积功条件下的化学反圆八,丹=Qr=-1515J反应析出气体，使反应系统体积增加，必然对环境做功口/二；/(心-切片/瞑=Zff=(8J14x298)J=2.5tJLU-Q-W=-151-5比J二一2目

22、上/二-1时。打恒温，恒压下的优学反应，有电动时，好”学0,所以Q#=-139上JtLrH用二婷十JT%=/%)%=(二(6V匕=7=37阳1加以应心电解威泾和5需由量死环境对系统做功W1=(-2X9650Qx2.2)左JE乩战嫡二用十%=(-424,回气，75)。=420,85。=Q-W=(-13M2Qp85)W=2ai,6bVAH.=LU+=At；+=(281.35+3.75XJ-285.6VU和是系统状态函鼓的改变重,只与始，畿态句关，而与途径无关.既与假什么功(除或；T),逅程是W25C,J?flK下面反应凡5n=品+；&3)的反应生.即与匕绝.855如R=+式城-与。/)Lji所以声

23、1(HQ)=-2幻6无J/甥H从恒压反应热与恒容反应热的关系&三Ab十胡附可得3&仃=取十曲AT=285.6-1x3314x298x10*a)W=231.87V上述结果与用功和热计算的结果相同口在本题的计算过程中，要特别注意公式的适用条件，不要硬套乱用，20.求反应凡+HQ=cog+3Hg)的1000K时的反应热。已知298K时,日和OOg)的生成热分别为-285.8KJ/mol,-110.5kJ/mol,-393.5kJ/mol;的燃烧热为-890.4k/mol;水的汽华热为44.02kJ/mol;CH4(g),H2O(g),CO(g)和H2(g)的恒压热容分别为35.7,33.6,29.1

24、,28.8J/Kmol(假设均可当做常数)。所咏与耳用月:+与耳：0尸,。二(妣.02-四5,街上门明刀-241刷斑7撼后，连需求出CH,的生需知，题目只给出他)的燃姑典，4玩-=4/：.葡*祖产-与h太/a的-就用:出总工)与甘：口/，二&过:仃口取)上工人卢久且F事一2息(乌田)一：=-93.S-2xJflS.B-6-(-fi90.4)tJma?=-7d.0/tko!再不同底仃笈*承十月户二6。3)十三方火)衣诲了时的宣瓦旗咫冷二心/：伸29)+0-与万：门4,|=与际(克。片)二-卜1肛5-(-74.S)-(-2JL6dtJ)MC?=20t.UJ/中建基尔彼夫方程，反应的热容差ACj,=

25、无力1HAg)-J鼠cag)-q/C.%,W口竟六日上闲.&+0.1-36.FW回)J兑7鹿司L因为珞善与反应捌田Cl典可祖为常装小,H：(1口口口圮)=&,白：戛98叼+乙匚/(lj(50d-29a)=lt2Cfi-146.Sxin-Jx(tCda-JkJ-wol-29B,EkJ-mnl1求苴该反应在之图K时的反应我.亦可百橙应用或化学反应力哩加和的方法.生蔺斗工弓=%改0与=-385*aZ/i州就月户丁尸玛占，&：(=3OiJ/moi匚因763二因回U4尸寸:=-UQ.5才J7也声:=F16iJ/她以Off*函+2R0+2%心切R=-E9D.4村imoi(EJ-SX+闾一叫可以C(g)+o

26、=(g)+(g)所以Aj*(393)=-3+A,(5)-A*(4)=-BM.4-3w(-286.85-44*0+(-110.6)-393.B)kTmoL06.0“Unni1评法i语种宜持加和的方法比较荀便，怛有时也破发生糖逐，密领十分由a,延用过程中遇至I相方忸席项的台开或用用时，花下注意梅而是否2,鼠有一S1方可.因上书写魏代学反或方程苴时，售曲面雌濒砌枷态.以免混淆.热力学第二定律习题一、填空题.在以绝热箱中置一绝热隔板，将向分成两部分，分别装有温度，压力都不同的两种气体，将隔板抽走室气体混合，若以气体为系统，则此过程Qow。山口-。=、=、=.某均相化学反应在恒压，绝热非体积功为零的条件

27、下进行，系统的温度由E升高到巴则此过程的0；如果此反应是在恒温，恒压，不作非体积功的条件下进行，则卜氏口。=、.对于组成不变的均相封闭系统，当有一个独立的强度因素确定之后，系统中所有的强度性质也就确定了，若再知道,则所有的广度性质也就确定了。2物质的量.1附加单原子理想气体从始态为经下列过程：I恒容升温，n恒温压缩至体积缩小一半，出恒压升温10KW绝热可你压缩至体积缩小一半；上述四个过程中，终态压力最大的过程是过程最小的是过程一终态温度最高的过程是过程,最低的是过程。W、出、iv、n.25c的液体苯在弹式量热计中完全燃烧,放热3264V则反应2c双6+155=12CO*）+6应处的等人（298

28、大J阳口厂1LOOT50 .浇 3KPalore 101 .匐 5kPa10dm1100HC 101 , 325 kPs % hiAHO坦旦一堂M =-W-J 胃 pdV=llRTi 巧-nRTr口 =60-663100101 325 J3511J第一步T,门不变，对理想气体：pWpNtUJULU，10口丈50363必二1013251dm3=50dm3第二步是相变辽程，冷避成水的物质的堇为:喇明50.66乂1。0101.325乂1。n=ri-|- irij=W-T=8314x37115-0314x37315H产T.3口6乂4Q6丈1口缶_5.302乂1WQi=AHi=-5-3O2X107Wlp

29、MEIOL325X(10-50)40X101.325JAlJ2=Q2+Wi=(-5302044052)J=48g68J所以得：U=Ui+AU广-4896可&H=AHi+A=-53020JQ=jfC-3511-53020)J=-56531J=(8511+4052)J=7563J此过程的始态与终态正好是间中的始态与终态的颠倒,所以:Air(UrUj=(UrUj=48968JAH-(Hrlt)=(ft-KJ=6SO2OJg-pW=-50,653(LOO10)J=-4559JQ=AU-W=(48968+4B59)J=53527J此过程的始态.线态与间相同AU=4896SJ距53020J归-p#ZiV=

30、OJQ二庐兆的8.理想气体在恒外压下做绝热膨胀至终态压力等于外压。求什么外压条件下终态的温度降得最低，写出表达式；求什么外压条件下气体对外做功W最大，写出W的极PM值.解：牛。帕口由题意可知，P(坏j=p?W=f(环)(Vi-Vi)=_d?(V5-VJ=-DrIFa-K)U=nC*.(TrTi)呼R7舞虎T所以:nc.(Tlj二-pt(F上-一i)P2nC(30-360内部,三L5叫仃匕JM)42)将月与C混合Q=n/.(E)(40-t/t)、Cp,(C)(30-t/t)=0得式，式(力带入上式可得；1.5mCi.(A)(4O-t/TC)+1.5ruCP.(A)3日.水在180c下的饱和蒸气压

31、为1000.2KPa。试求生产180c饱和蒸气的锅炉中注入水温为20c时，每生产1Kg饱和蒸气所需的热。水的平均摩尔热容为=75.37及而*水蒸气的摩尔热容为CP,m(HO,g)=29.16+14.49x10-3(T/K)-2.022x10-6(T/K)2J/Kmol,vapHm(100C)=40.6KJ/mol解：设计过程如下！争，为7K在18c的饱和蒸气压iH=m乂C氏式HQ、x（石工）1000 x7537x(37315=13.015-尊3.15尸334.98KJ1000MX4064加工足岬门内(1箕10)=(18015)KJ=2255.9KJd()x10g”灯=154. 54KJ10。4

32、珏1手()=13.015-129.16+14.43x10s-2.022x10Q=iH+AiH+A2H+AiH=(334.93+2255.9+154.54)KJ=2.745X103KJ.1molH2与过量50%的空气混合物的始态为25C,101.325KPa,若该混合气体于恒容器中发生爆炸，设所有气体均知25C时AfH式或=-241.82KJ/mol,cv0，用=却融（M,由=2510入网H解二设爆炸过程为绝热过程,恒容爆炸过程反口U=Q=口、-1+-爆炸前空气5的量为；2(2)moi=0.7moi爆炸后空气5的量为(07。.5加口上口25川口11179(1+)mol-2.82rnalN?的量为

33、：2、22146页旧；(2先与二声:也。-241.e2EJ/川=Amolxd4(2期幻=1鹿Hx也熊(29匕幻_八用其氏。=1X-241.82X10a-(-0.5M8.314x293)J=-24O,58c103J声二好心3巴。碌+0.2汇内(团+2.及1品挽眄4(7-29SK)TZ=1x(376640.25工25.10+2821x25.10)(_2S)J=114.75(R_29&Ju二册皿T_所以：-204.58X1OM14-75C-298)=012385K=2122T：设爆炸所能达到的最高压为7X式产物)=(1+0.25-1-2书21)?/=4。7切川反应物)=。十0必+2.驼1)昭R=45

34、7mH向产=2网反腐.卜明:Q/=Z研产物)业JTl=298K,pi=W1.325KP9_W.俨物)XT=4.071X2395电(反应物户7为(4.571x298101,325.分别计算将1mol理想气体从pi=101.325kPa,M=22.4dm3无摩擦且缓慢压缩到p2=1013.25kPa,V2=22.4dm3;(2)将imol范德华气体从pi=101.325kPa,Vi=22.4dm3无摩擦且缓慢压缩到p2=40530kPa,V2=0.0685dm3时，各需引出多少热量才能保证过程的温度在273K?(已知a=2.28Pam6mol-2,b=4.3x10-5岳mol-1),对于范德化气匹

35、体,（%工一厂）。解题思路：本题中Q无法直接进行计算。当Q,W或口不能直接进行计算时，应当想到热力学第一定律：U=Q+W设需引入Q的热量才能保证过程恒温在273K,则Q必U-WA本题中无摩擦缓慢压缩即可逆过程。解；（1J对于理想/限.J，恒朝鱼U=OLYV/J事环一,Rx的.1224x273xlu5切/22.4Q=U-M=（0-5227）J=5227J即属I出醯？7的型至.，冷对于范盖华力气体C宴际，加，U=UV）,恒温此嚅/5二人（屋理&T3评;=上段-?/-*_阪产丁Q=AU-Wr外心 口二二Fk 一器步（F=一岭-v2 - zj =1 mril x 0 314J - mo*1 - Z73

36、KX艮府引出L5R1I的祐草.D 0685 x 1A炉 IwoJ x 43x 1 moiInZ ZZ 7z -震10-%融工4 3父10小崛心-.53BJJ.1mol理想气体由1013.25kPa,5dm3,609K恒外压101.325kPa绝热膨胀至压力等于外压,求终态的温度（已知G,m=Z）。解题思路：恒外压绝热膨胀过程不是可逆过程（这是一个常见过程），因此，不能应用理想气体的可逆绝热过程方程来求终态的温度。本题可应用热力学第一定律列方程，解未知数，从而求得终态温度。B,AU=Q+-W=04W=W忒片区工）=/超（巧用）=1式6?J=.叫3lZxxS.314Zmol/T2Bi609K）-1

37、molx8.314J-nicr1*irLxTs+Wl_325kPa.x5dm1解得;TlSSOK8.有一系统如图1-3所示，绝热条件下抽去搁板使两气体混合。试求混合过程的QVVAUI,IfoIOeInolNr251cV7H(设O2和N2均为理想气体)。图13解题思路：气体的混合过程情况比较复杂，为了简化问题，可将两种气体合起来选作系统。lmol02(g)十岫(g)T2V解：混合过程表示如图所示1 mo lOsCg)25TCVImolN； tg) 25VV取两种气体为系统，因为绝热，所以Q=0。又因系统的体积不变，所以W=0。由热力学第定律得U=Q+W=0+0=0 八忒 T,故可得匕7贝必巴=依

38、力消了=01-5),两室中各有 2mol单原子理想气体9.一绝热圆筒被一铜质隔板分成A,B两室(图(3CFm-R)r7=400跖小=1U13N5吐今让月室气体反抗=101.曳诙取的外压生热膨胀U-B)至平衡，求A,B两室的终温丁2。解题思路：解法一：对于A,B两室，T2(A)=T2(B),CA=-Qb,运用热力学第一定律列方程；解未知数。解；A室：且=句的热俎-十）=。/也c外区一=q1pW%一匕）=一qa.p2（jq.卬还我方二_打6刷（芍-）_（以我方_尸产pi）2根R 堂丁乂 400 101325代入已知数据332掰加X忒霄2mctlxA（7ikP”2-400E）=-3-400K）-（2

39、2-101.S2E解得1寸10&解法二.将A,E两室合起来考虑，运用热力学第一定律列方程，解未知敷.解，2附5/4一方=0.P遍（/一匕）=-（心咫产）代人已知数据;32m现XRX40U鼠2小小2为三次101.325/q-)2-48K)-(加0配n-1013.25始鼻解得1寸1OEC.10,已知25七时，&网：(SO)=Tgg的q&“(审簿-2B5,E3KJ-hdV1wsq 9 +凡。0) = /()A中二口，口押-08.28kJ-wll=-130.29kJnor1流由以上数据求25cL$SCL）的标谯摩尔生成蜡仆.解翘思路：先奔港（“j：（以2y4方的涵义，然后再进行计算：解 Cl) Hi

40、(g) +S Cs) =SOi (g)2(2)()+2 Qr (g)=(D2(s)sota (H2otaU)=SQ1W(5)S8k)%(l)=H3“U)A/N=AU-130Sfi.SL AH=2250Jd13. 1mol单原子理想气体，始态为 2 mm25kP&XL2M ,经p 丁=常数的可逆过程压缩到终态为4,101.兜刑R?,求：（1）终态的体积和温度。（2）此过程的 和。（3） 系统所做的功。解题思路：本题应用理想气体状态方程 * V=RT求终态度的体积和温度时条件不够。根据已知条件，应用题给过程方程 kT=常数，列方程解未知数，先求的T2和,然后再进行有关量的计算。= 2x101 空立

41、W&X =其中*2X10LW25 好 * 11.切/W/x314JF；乂8,3147*一残NJ，21-r：X(L33.5-273,Q)K=-35J忆=-J办我、此时需知与之间的函数关系,虽燃对于理想气体但此廖晅温过程,用以珞该苴代人促无法于解.为此联交方程;:上黑鼻l解的二可以w=-二_24闻=叫工电而_场乂*314J(极乂K)J2X101325X107X2730jCx(廊鬲/_瓦至面f)=226BJg14.已知时：此怎吗W）=-1%&碗皿-1;7K及乙醇的摩尔蒸发热加可&分别为44.01及42.6hJ-r1.G兄但）,为。及CQ1T3）的标准摩尔生成始分别为52.26,-241.82及-39

42、3.51KJ/mol。试求下列反应：G凡十%。GL心区8色）在25c时的标准生成烙。彝.悦奥徐张宏，W版的解朝思酷可采闰以下两种方法，解法由标谯生成船计算标诿反瓜培：，此Q9R15二W埠A/N反2宽15所玦去出风却2奥二嵬G的故据，可通道下列过程计界r20阳差WH此5MBFA0B44W35THJ.站训时焙供的标准摩旅班：山川：怎即wr-C逊,*#点：一此%的#=1&%/归与武中&/兄:(也W)=H：NQg)_&k%的=卜加LS2-44.Q闾/ik)1=-2S5.S叼/!,-,门=2(_393515+3(_85,B3f)_(_1366用切1=_277&/超出#七力=&/：(口/。区?)=占心心心

43、耳/百)-(-J77.71*3-5M脚口i=-235.，由fmaf257时题皓反应的标准摩水反应焙：A冏=建：92心曰/_与月:q应出+在:%3篦=卜235.11T62,36-241.82)1的，=-权.而走,皿;解法充分乖辉麒的条件，在指定的始末慈之间设计出T可以目接计算有关加函数刖过他口叱若函数法.统iff的四小3A声cq.m4K4：田2团心也=乂出的金阳A%-&尹；G圈户与(金殉kh0=R息(G片a林)_=&/：(心狂5凿刃L凰整闺,3=4%卜a2-(+$+&=-、S3.31+3(-241.82)(-44.01)-132.35241.82-42,fi-1nrW.S；,5h说期:对于任ft

44、的傍反应式，在菖两解聚吐附类端里思瞌亮啜相同的物瓯对债反施的状态硒受程岫；在运用比法时，杳个状森之间必须里15.始态温度为273K,压力为106Pa,体积为10dm3的氨气经下列各种途径膨胀至终态压力为105Pa,请分别求算各途径的Q,WAU,AH(假设氨气为理想气体)。(2)恒温抗恒外压力10Pa膨胀；(3)恒温可逆膨胀；(4)绝热可逆膨胀；(5)绝热抗恒外压力105Pa膨胀。解】（1）根据:ft耳实嘘，理想气您自由假眯WR,q=CuAu=O（Ah=O因为理想气的U和H部只是温度的函数，恒潟下go,Ah=o0=4尸升%-匕）=尸2必KT/P，-5依2）=庭71-（/=匕51-。=90乂1B/

45、的）因为理想1阵恒温过程，所以生弧Q=W=/d，=MTln=hln=2310J小巧（4）摩fe热，年d所以Atr=-ifnr3n不5n5f7FC*艮,r=He为单原子分子，,2巾23n理想气体绝热可逆过程，P用二小，；6二匕（小/外产=1。X105）办/=393加*=1/（r-D（中必-%6）=9口乂10（的功）占口=匕-9,0片10,/&H=3=-15xl0+J或者先求出系统内气体的物质的量靛和口小匕10exlOxlO-3m=（rnol=44wao/RTr8314x273由绝热可逆返程写”=看，匚可得F）W产3M/也工）=45及09-273）-aV配二.AU=9.0乂10F（0=。）&H=用

46、匚泉屋W.7）=心U=.15x104J（5）区随效，21故g-AF.抗恒外压力膨胀亚寸外（V.V1）/（匕一匕）二方度丁”黑夫看3会/j）A二呜区.石）-”5五区鸣）所以例写一曲必3=5哪看工）.（1）水在373K,户,下全部蒸发为水蒸气，求该过程的W,Q,AU,AH。已知水的气化执为4。二阳洒捕.八、，。,（2）若是1阴或产的水向真空蒸发，变成同温同压的水蒸气，结果如何？（水蒸气可视为理想气体）解：（1）相变在恒温，恒压下进行，且只做体积功。AU=37,6MA7/=4S7Q=&U+即=8口=376kJ评注：所谓相变热是指恒温恒压，只做体积功的条件下，相变过程的热效应，即AH值。防止忽略条件，

47、将相变热简单理解为相变过程的热效应。如（2）中，不符合上述条件的相变过程热效应不等于相变热，后者是状态函数改变量，仅与始，终态有关，而前者不是状态函数改变量，与变化途径有关。.装置如图1-2所示，始态时绝热理想活塞两侧容积各为20dm3,均充满298K,105Pa的双原子分子理想气体，对左侧气室缓慢加热，直至左市气体压力为2.0X105PaPa。请分别以左室气体，右室气体和所有气体为系统，求此过程的Q,WAU,AK解】解法一（1J以石室气体为系版因跑打4右）。由于对左室T阚肛棚的，因比而引起的i睫右移可视为可逆玉插过程.根捱葩期可亚过林方程先求”（右）小咛=外引（右方石三%（N=团X（W；5产

48、+办/=整时,为2乂W呼（石二=一年必二支口/须至。工右则.1EJr_l_IU_1A27右】，余右）-祇宙）-L认，4耳国）二f右）=04贡1.9上1二1和=尸色=、乂更。状J-11如r（左）=-甲（布=i30在）一A口（左）-+AFT-JOOM（3）以所有Ttt为系统A仃二白（S）十台沙布）=。t+.0）t7=lHV人厘一3应）十油田）一。5+I26U/-M.1V拒一甲庇|郎（右、-0Q=。由=0（/&）=300+cxT=1C,0*/以所有气阵力系硒，系第中的一部分对另一律分所做明功就不再是系疣与平境之间的If继交换形心此国可要舒应据总障积但定而却比=.解在二I以自空巴僻为系统.出空翅可逆过

49、理先求医四度l_r1胪3_14三体）方令=照乂（77T）宣=3的二。.2珈H（同解出J人向Era-3=。芯1乂9区加*郃3-2网卜=1-圻以下解汰同解法一.亲用不同解法，由于计药过程中尾涉.四,五A的密总，藐后里可能会略有不同.这不正常现君.旧届墓T不应茬近i%.18.已知冰在百忙之中273.2K及101.325kPa值时的融化热是6.002kJ/mol,水在373.2K及101.325kPa时的蒸发热为40.59kJ/mol,在273.2-373.2K之间水的平均摩尔恒压热容为75.3J-K-1mol-1,今在101.325kPa,将1mol冰（273.2K）变为373.2K的水蒸气，求口和

50、!（为多少？一解:提示当整个逋程中包含有相变过程,为了便于计算，通常先面出道程示意图，然后分段廿算，最鳏求出整个过程的相应堂.21页.g=G=6002过程1小二尸力=&用_*&口A*=6,0。汝/(式中A，可认为等于0)过程2爪=用J州值遥)二1某7力冥100=75就/At/i=Ai-A(r)A2=工5轶J过程3A鼻=Qf=40.59h7偎水蒸气为库想气体)A/=Qr-P-Qr-Ps=0,-=4O59xWj-x8314x3732=37.49V所以整个%口=+也&二弋102兀7bH=叫+卜鼻+h国二543J19.(1)在25C,尹下,1molZn溶于稀盐酸时放热151.5,析出1molH2(g)

51、。求反应系统的Q,WA,AHIo(2)在25C,尸下用2.2V直流电使1moHO电解变成P的吨和Q,放热139KJ,求,Q,W,4U,4H和蔚”口一。解(1)恒冷,恒氏r只价冰租由釜件下的化学反应反应析出气体，住反应基城外出噌加，必倒加j环埴帆功.吗.白彳叱一3肉/匕KF.3314x298)3.2站乙=Q-IT-151.F4=-2.5AJ=-lE4.0kJ(与恒瓦恒压下的砧学反属有七功BJ+取工所以Qv-L3PfcJ李吟町一旷卿V纥70叱一/匕仍1+7匕(Q)37”即工。出朗成月工和2s需电里电环填灯冢晚故功濯-：-2X95500 x2)W=42i.617用二斤，十%=-4见.的富75)士/二72d*4J，-0一郎酶的式.我)U-28L85V&Y=AU十&n=&十中i尸=已815+375)V=285.6VAu和!是条婚椅函薮的劭曳邕只与帖,狷用有关,而与途径无关.既与做什幺功t昨或肮工过程是否可逆无关.此中四加即是指25七,K下二面反应叼W)二周糖产汕糖)的反站即.即与用=洲工5就力刷川=力思:砥酉-Tq-与1/0n所以片&；f/o4-285.f加同压反应热与恒客反应热的美系内=AU+AflT可得且翼=国十=Q制6-1xE3lzx10)1/_2S1S?fcJ上述钻果,用功和热计篁的钻黑相同.在本题的计直i理中，旁牯刷注意金式Mi百甲条件，