习题 第1章绪言 、是否题 1.孤立体系的热力学能和熵都是一定值 2.封闭体系的体积为一常数。 3.封闭体系中有两个相a,B。在尚未达到平衡时,α,B两个相都是均相敞开体系 达到平衡时,则a,B两个相都等价于均相封闭体系 4.理想气体的焓和热容仅是温度的函数。 5.理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。 6.要确定物质在单相区的状态需要指定两个强度性质,但是状态方程P=P(T,Ⅵ)的自变 量中只有一个强度性质,所以,这与相律有矛盾 7.封闭体系的1mol气体进行了某一过程,其体积总是变化着的,但是初态和终态的体积 相等,初态和终态的温度分别为71和2,则该过程的AU=cdn;同样,对于初 终态压力相等的过程有AH=Cpdr T2 % 8.描述封闭体系中理想气体绝热可逆途径的方程是 (其中y=C"/CF), 而一位学生认为这是状态函数间的关系,与途径无关,所以不需要可逆的条件。 自变量与独立变量是一致的,从属变量与函数是一致的 10.自变量与独立变量是不可能相同的。 三、填空题 1.状态函数的特点是 2.单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是和 3.封闭体系中,温度是7的1mo理想气体从(P,V)等温可逆地膨胀到(P,),则所做的 功为 (以表示)或 (以P表示)。 4.封闭体系中的1mol理想气体(已知Cp),按下列途径由T、P1和可逆地变化至P2,则 A等容过程的W= 4U-
习题 第 1 章 绪言 一、是否题 1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。 2. 封闭体系的体积为一常数。 3. 封闭体系中有两个相 , 。在尚未达到平衡时， , 两个相都是均相敞开体系； 达到平衡时，则 , 两个相都等价于均相封闭体系。 4. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。 5. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。 6. 要确定物质在单相区的状态需要指定两个强度性质，但是状态方程 P=P(T，V)的自变 量中只有一个强度性质，所以，这与相律有矛盾。 7. 封闭体系的1mol气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积 相等，初态和终态的温度分别为T1和T2，则该过程的 = 2 1 T T U CV dT ；同样，对于初、 终态压力相等的过程有 = 2 1 T T H CP dT 。 8. 描述封闭体系中理想气体绝热可逆途径的方程是 ( 1) 1 2 1 2 − = P P T T （其中 ig V ig = CP C ）， 而一位学生认为这是状态函数间的关系，与途径无关，所以不需要可逆的条件。 9. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。 10. 自变量与独立变量是不可能相同的。 三、填空题 1. 状态函数的特点是：___________________________________________。 2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是_____和 ____。 3. 封闭体系中，温度是T的1mol理想气体从(Pi，Vi)等温可逆地膨胀到(Pf，Vf)，则所做的 功为____________________ (以V表示)或____________________ (以P表示)。 4. 封闭体系中的1mol理想气体(已知 ig CP )，按下列途径由T1、P1和V1可逆地变化至P2，则 A 等容过程的 W= ________，Q=_________________，U=____________________
4H= B等温过程的W=,Q= C绝热过程的W= 5.在常压下1000cm3液体水膨胀1cm3,所作之功为 J:若使水的表面增大1cm2, 我们所要作的功是 J(水的表张力是72egcm2) 6. I MPa= pa=lobar= atm= mmHg atm cm bar cm 8.普适气体常数R= MPa cm3molK=83.14 bar cm3molK1=Jmol1Kl cal mol-IK-I。 四、计算题 1.一个绝热刚性容器,总体积为V,温度为T,被一个体积可以忽略的隔板分为A、B两 室。两室装有不同的理想气体。突然将隔板移走,使容器内的气体自发达到平衡。计算 该过程的Q、W、1U和最终的T和P。设初压力是(a)两室均为Po;(b)左室为Po, 右室是真空 2.常压下非常纯的水可以过冷至0℃以下。一些-5℃的水由于受到干扰而开始结晶,由于 结晶过程进行得很快,可以认为体系是绝热的,试求凝固分率和过程的熵变化。已知冰 的熔化热为334Jg1和水在0~5℃之间的热容为422Jg1K 3.某一服从P(Vb)=RT状态方程(b是正常数)的气体,在从1000b等温可逆膨胀至 2000b,所做的功应是理想气体经过相同过程所做功的多少倍? 4.对于C为常数的理想气体经过一绝热可逆过程,状态变化符合下列方程 72P2 ,其中,_C,试问,对于CF=a+b7+C72的理想气体,上述关系 式又是如何?以上a、b、c为常数 5 0.057m3气瓶中贮有的1MPa和294K的高压气体通过一半开的阀门放入一个压力恒 定为0.115MPa的气柜中,当气瓶中的压力降至0.5MPa时,计算下列两种条件下从气瓶 中流入气柜中的气体量。(假设气体为理想气体 (a)气体流得足够慢以至于可视为恒温过程 (b)气体流动很快以至于可忽视热量损失(假设过程可逆,绝热指数y=14)。1 五、图示题
H=_____________。 B 等温过程的 W=________，Q=________，U=________，H=________。 C 绝热过程的 W=_________________________，Q= 0 ， U=____________________，_____________________ 5. 在常压下1000cm3液体水膨胀1cm3，所作之功为________J；若使水的表面增大1cm2， 我们所要作的功是________J (水的表张力是72erg cm-2 )。 6. 1MPa=___Pa=10bar=_____atm=_____mmHg。 7. 1kJ=_____J=_____cal=_____atm cm3=_____bar cm3=_____Pa m3。 8. 普适气体常数R=____MPa cm3 mol-1 K-1=83.14bar cm3 mol-1 K-1=_____ J mol-1 K-1 =______cal mol-1 K-1。 四、计算题 1. 一个绝热刚性容器，总体积为 Vt，温度为 T，被一个体积可以忽略的隔板分为 A、B 两 室。两室装有不同的理想气体。突然将隔板移走，使容器内的气体自发达到平衡。计算 该过程的 Q、W、U 和最终的 T 和 P。设初压力是（a）两室均为 P0；（b）左室为 P0， 右室是真空。 2. 常压下非常纯的水可以过冷至 0℃以下。一些-5℃的水由于受到干扰而开始结晶，由于 结晶过程进行得很快，可以认为体系是绝热的，试求凝固分率和过程的熵变化。已知冰 的熔化热为 333.4J g-1 和水在 0～-5℃之间的热容为 4.22J g-1 K-1。 3. 某一服从 P（V-b）=RT 状态方程（b 是正常数）的气体，在从 1000b 等温可逆膨胀至 2000b，所做的功应是理想气体经过相同过程所做功的多少倍？ 4. 对 于 ig CP 为 常 数 的 理 想气 体 经 过一 绝 热 可逆 过 程， 状 态 变化 符 合下 列 方 程 ( 1) 1 2 1 2 − = P P T T ，其中 ig V ig P C C = ，试问，对于 2 C a bT cT ig P = + + 的理想气体，上述关系 式又是如何? 以上a、b、c为常数。 5. 一个0.057m3气瓶中贮有的1MPa和294K的高压气体通过一半开的阀门放入一个压力恒 定为0.115MPa的气柜中，当气瓶中的压力降至0.5MPa时，计算下列两种条件下从气瓶 中流入气柜中的气体量。(假设气体为理想气体) (a)气体流得足够慢以至于可视为恒温过程； (b)气体流动很快以至于可忽视热量损失（假设过程可逆，绝热指数 =1.4 ）。l 五、图示题
1.下图的曲线Ta和Tb是表示封闭体系的1mol理想气体的两条等温线,56和23是两等压线, 而64和31是两等容线,证明对于两个循环1231和4564中的W是相同的,而且O也是相同 的 6
1. 下图的曲线Ta和Tb是表示封闭体系的1mol理想气体的两条等温线，56和23是两等压线， 而64和31是两等容线，证明对于两个循环1231和4564中的W是相同的，而且Q也是相同 的。 V P 1 2 3 4 5 6 Ta Tb