热力学第一定律答案参考资料

1、第一章热力学第一定律习题参考答案选择题1.答(B)2.答(A)因为整个刚性绝热容器为体系，与环境无功和热的传递。3.答(D)4.答(B) 5.答(A )6.答(c)7.答(B)8.劄(B)9.答(D) 10.答(D)11.答(B)12.答 (B)13.劄(C)14.答(C) 15.答(B)16.答(D)17.劄(D) U=Cv T=(3/2)R(P 仃1/P2)-T 118.答(B)19.劄(D)20.答(C)21.答(A )填空题 答一定大于(因为H = U + PV); 一定大于；因为 H = U + ( n)RT,而 n为正。答 U = 0 H = 0答波义耳(Boyles) 零答(A

2、) =(b) =(c) (d) 答0 ； P2V2- P 1V1 答Q v- Q p= nRT = -4988 J答 rHm = Qp= Qv+ nRT_1 cHm = (1/2) rH= -285.7 kJ.mol 答 rUm= -4816 kJ.mol -1 rHm = -4826 kJ.mol-1答 G= ( E Cp,b) (生成物)- (E Cp,b) (反应物)答改变分子的能级；改变在分子能级上分布的分子数三.问答题:答只能看作绝热体系答前句不对。(例：绝热膨胀，温度有变化但不吸热)后句也不对。(例：相变过程，温度可以不变，但有热量变化)答错。因为：Qv为恒容条件下传递的能量，总是

3、与过程伴随着的物理量。当存在非体积功时， U = Qv- Wf， UK QV答不会沸腾。因为体系与环境间无温差。答封闭体系不作功也不吸热的过程 U = 0，这是正确的，体系的状态未发生变化是不正确的。例如，在绝热钢瓶内由H2(g)和02(g)反应生成水便是。答错答对8.答Q = W = 0 U = 0 内能是守恒量 H = U + (PV) = (PV)丰 0例如：在绝热钢瓶内由H2 (g) 和02 (g)焓不是守恒量反应生成水。9.答错。应是理想气体的可逆绝热过程10.答Q = 0 W = 0 U = 0 H = 0四.计算题 答 Q p = H =；2 G,dT = 20620 J.mol

4、Qv= U = H - R T = 14800 J.molCP,m= H/(T 2- T 1) = 29.45 J.K -1.mol答 设进入钢瓶中n mol空气为体系始态P 0T0 V终态P。T V均视为理想气体W = -P0 V。 = -nRT 0 U = -WNCv,m(T - T ) = nRTC P,m = C V,m+ R C P,m /C V,m= 丫T = (CP,m / C V,m ) X T = Y T I答 U = 0 T = 0 W = nRTIn(V2/Vi)=1718 J Q = W = 1718 J 答(T 2 /Ti) = (V 2/V1)1- y In(T2/

5、T1) = ( 丫 -1)1 n(V 1/V2)丫 = 1.381Cp,m = R 丫 /( 丫 -1) = 30.1 J.KI-1-15.答lj-T =(订/；P)H= -(1/C p)(_：H/：P)t= n(2a 0 /RT -b0)/C pT2T1(:H/ ：P)TdP= -n(2a0 /RT -b 0 )(P 2- P i) = -3534 J.mol C V,m = C P,m- R = 21.8 J.K .mol6.答 cUm (苯甲酸)=Qv = -3251 kJ.mol -量热计热容 Cv = Qv / T . n(苯甲酸)=-11.78 kJ.K -1C 4H9QCHOG)

6、 + 5O 2(g) 5CO2(g) + 5H 2O(l)-1rUn(D) = C “ T/n d = -2212 kJ.molH(D) = rllm(D) + .RT = -2212 kJ.mol -1fH.(D) = 5 fHm(CQ) + 5 fHO) - rHm(D)= -1184 kJ.mol7.答最高温度为Tm，则.T1(20.96 + 0.0293(T/K)(J/K) dT = 281580 J(式中，积分限Ti= 300K, T 2=:Tm )Tm = 3785 K最终压力P2 = n 2 RTn /V 2 = 852.3 kPa五.证明题： 答(：U/：V)t= ：(3/2)

7、nRT + C/:V t = 0H = U + PV = U + nRT(汨/：V)t= ( ：U/：V) t+ nRT)/ ；:V t = 0 答对理想气体U = f(T) PV = nRT ( ；：U/；：V) t= 0 ,( 汨/ ；：P) t= 0(:Cv/ ：V) t = ；：( ：U/ 汀)V/jV T = ；：( ：U/ ；：V) t / 汀V= 0(:Cr / ;：P) t =;：(汨/ 汀)r/ ;：P T=;：(汨/ ;：P) t/ 汀P.:( :：U/:P)t+ ( ；:(PV)/；:P) t /:Tp = 0答(汀/jVm)uX(；：Um/汀)vX(:V:Um)T =

8、-12(汀/ V u = (-1/C V,m)RT/(V m - b) - RT/(Vm- b) +a /V m2=-a /(CV, m Vm ) 答C =、Q/dT,：W = (n RT/V) dVdU =:Q - W , CvdT = CdT - PdV 积分R-Cv,e lnT +常数=Rl nVT3/2 V =常数 或T5/2 P-1 =常数p3/2 v5/2 =常数P P=常数5.答心(:T/：P)h = -(1/C p)(:：H/：P)t = -(1/C p)V-T( W/：T)pV = (RT/P) + a (V/:T) p = R/P=(汀/：P)h = -(1/Cp )V-(

9、RT/P)= -(1/Cp )RT/P + a - RT/P= -a /Cp 0即节流膨胀后dP 0温度必上升以下无正文仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pasa des fins commerciales.仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途to员bkogA.nrogeHKO T