热力学第一定律习题课

1、第二章热力学第一定律练习，2，第二章热力学第一定律(10小时)，知识点归纳，热力学第一定律，2，焓，热容，理想气体，3，第二章热力学第一定律(10小时)，知识点归纳，3，j-t系数，4，第二章热力学第一定律(10小时)(1)自由膨胀，第二章热力学第一定律(10小时)，知识点归纳，4。理想气体的各基本过程w，q，du和dh的计算，(2)等温可逆性，6。第二章，热力学第一定律(10小时)，知识点归纳，4。理想气体各基本过程的计算知识点归纳，4。理想气体各基本过程的计算(4)等压可逆性，8。第二章热力学第一定律(10小时)，知识点归纳，4。理想气体各基本过程的计算(5)绝热可逆性，9。第二章热力学第

2、一定律(10小时)第二章：热力学第一定律(10小时)，知识点归纳，5:热化学，(2)燃烧焓，11:热力学第一定律(10小时)，知识点归纳，5:热化学，(3)反应热与温度的关系，基尔霍夫定律。计算同一反应在不同温度下的反应热，12，- p外=等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体

3、等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子体等离子相变：瓦=-光伏=-pvg=-nrt；理想气体的绝热膨胀为：w=u=cv (t2t1)，功率=0，自由膨胀为： w=0；w=u=cv(t1t2)，功的计算：w=-pwwai dv，14，过程特性理想气体实际气体，等温膨胀，绝热自由膨胀，绝热节流膨胀，h=0，u=0，t=0，即u0，即t0，即t0(除、何外)，15，任何只做体积功的物质(可由公式得出):(du)v=qv=cv dt，(dh)p=qp=cp dt，du=qv=cv dt(理想气体)dh=qp=cp dt第2章，热力学第一定律(10小时)，解释下列例子，第

4、17章，第二章，热力学第一定律(10小时)，解释下列公式的适用条件和条件：封闭系统只做非体积功，恒定外压的绝热过程，第18章，热力学第一定律(10小时)，解释下列公式的适用条件和条件：只有1摩尔理想气体的体积功是等温可逆的，第19章，例子，例子1。(1)理想气体的等温可逆膨胀：(2)理想气体的绝热节流膨胀：(3)理想气体的恒压膨胀：(4)理想气体的自由膨胀：(5)实际气体的绝热自由膨胀：(6)实际气体的恒温自由膨胀：u=0，h=0，q0，w 0，h0，q0w=0 h=w=0，u0，q0，h=，20，续例1，(7)常温下氢气的节流膨胀：(8)0，p冰融化成水；(9)水蒸气通过蒸汽机做功后恢复到原

5、来的状态；(10)石墨在充满o2的绝缘定容容器中剧烈燃烧，以反应器和其中的所有物质为系统：u=0，h=0，q0，w 0，w=0，q=0，u=0，h0，21，实施例2在100，p，1摩尔水在恒温下蒸发成蒸汽，假设蒸汽是理想气体，因为这个过程中的温度是恒定的，所以u=0，qp=cpdt=为什么？答：错了。因为1)在恒温过程中，u=0，它只适用于理想气体的简单状态变化。这是一个相变过程，不适用；2)qp=cpdt=0，仅适用于没有相变和化学变化的简单温度变化过程。在相变过程中：qp=vaphm(气化热)，22，例3，理想气体从初始状态1通过以下三种方式达到最终状态2，得到q，w和u的表达式。假设cv

6、和cp是常数、1 (p1，v1，t1)，c (tc)，a，b，(1) 1a2、2 (p2，v2，t2)，(3) 1c2，(2) 1b2，p，v，(。m(t2t1) (1)恒定体积和压力：w=p2 (v2v1) q=u-w=ncv，m (t2t1) p2 (v2v1) (2)恒定温度和可逆恒定体积：w=nrt1ln (v2/v1) q=u-w=ncv，m (t2t1 m(t1tc)或q=ncv，m(t2tc)，24。实施例4的装置如图所示。在初始状态下，绝热理想活塞两侧的容器为20立方厘米，内装25磅n2。慢慢加热左气室，直到室内压力为2p。请以右室气体、左室气体和所有气体为系统，计算q、w、u

7、、h(n2可视为理想气体)、25、p 20dm3、25、p 20dm3、加热、2pt2、25。解决办法是：(1)铀=钨.左室加热缓慢，因此活塞向右移动，作为绝热可逆压缩，最终压力为2p双原子理想气体=7/5=1.4 p1v1=p2v2 v2=12.2 dm3，或p11-t1=p21-t2t 2=363.3 ku=w=(p2v 2 p1v 1)/(1)=1.14 kj，或n=p1v1/rt1=0.818mol u=ncv，m (t2t1)=1.14kj h=u=1。 w(左)=w(右)=1.14 kj v2=4012.2=27.8 dm3 t2=828 kn=p1 v1/rt1=0.818mol

8、 u=ncv，m (t2t1)=9.01kj h=u=12.6kj q=27，(3)所有气体作为系统，w(总计)=0 q=10.1kj u(总计)=q=10.1kj h(总计)=14.2kj， g=242.7 kjmol-1 vapem(h2o)=44.0 kjmol-1，在298 k，发现：(1)朗姆(298k)，rhm (298 k) (2) rhm (498 k) (3)如果反应是绝热的，29，溶液：(1) 298k，h2 (g) 1/2o2 (g)=h2o (g) fhm (h2o，g)h2o(g)=h2o(l)vapem， h2(g)1/2 o2(g)=h2o(l)rh(g)vap hm=(242 . 744 . 0)kj mol-1=286 . 7 kj mol-1朗姆=rhm rtn=rhm rt(1.5)=283.0 kj mol-1，其中n=1.5，30，(2) 498 k h2 (g) 1/2 o 2 (1)，其中rhm (298k)=242.7kj mol-1 cp=。 h2(g)1/2o 2(g)=h2o(g