第二章及第3章习题课

1、一些主要公式的适用条件VQU 、恒容过程态封闭系统、热力学平衡0W公式 适用条件WQU态封闭系统、热力学平衡pQH 、恒压过程态封闭系统、热力学平衡0WpVUH态封闭系统、热力学平衡一些主要公式的适用条件公式 适用条件程。状态连续变化的恒压过态，封闭系统、热力学平衡0W21,TTmpdTnCH21lnVVnRTW 理想气体恒温可逆过程态，封闭系统、热力学平衡0W、恒外压过程。态封闭系统、热力学平衡0WVpWamb111200111VVVpW。理想气体绝热可逆过程，态、封闭系统、热力学平衡0W系统与环境（例一）系统与环境（例一）指定系统讨论指定系统讨论1 1、该系统属于何种系统？、该系统属于何种

2、系统？2 2、该系统与环境间有无能量、该系统与环境间有无能量交换？交换？3 3、热力学第一定律对此过程、热力学第一定律对此过程是否适用？是否适用？4 4、热、功和、热、功和U U的变化如何？的变化如何？电阻丝电阻丝+ +水水电阻丝电阻丝+ +电电池池水水+ +电阻丝电阻丝+ +电池电池1 敞开系统 2 有能量交换 3 不适用4 U增加、Q=0、系统得电功 1 封闭系统 2 有能量交换 3 适用4 U0、Q0、w=0 1 1 隔离系统隔离系统 2 2 无能量交换无能量交换 3 3 适用适用4 4 U=0U=0、Q=0Q=0、w=0w=0 系统与环境（例二）系统与环境（例二）按指定系统指出：按指定

3、系统指出：Q Q、W W和和U U的变化？的变化？冰箱和电源冰箱和电源冰箱和房间冰箱和房间冰箱电源和房间冰箱电源和房间 U0U0、Q0Q0U0、Q=0Q=0、w0w0 刚放入冰箱的食刚放入冰箱的食物物U0U0、Q0Q 0 Q 0 U0 U0 H0H0)()(2)(222gHZnCllHClsZn、放热反应W0W0 Q 0 Q 0 U0 U0 H0H0在有可滑动活塞的非绝热容器在有可滑动活塞的非绝热容器中等压反应。中等压反应。0)(TVU各过程中状态函数的判断)(2)()(32gHClgClgH、在绝热的刚性容器中反应。W=0 Q =0 U=0 H=04、在非绝热的刚性容器中反应W=0 Q 0

4、U0 H0各过程中状态函数的判断6 6 理想气体经焦耳理想气体经焦耳汤姆生汤姆生节流过程节流过程W=0W=0 Q =0 Q =0 U=0 U=0 H=0H=05 5 氢气和氧气在绝热的刚性氢气和氧气在绝热的刚性容器中爆鸣生成容器中爆鸣生成水水，电火花，电火花能量不计。能量不计。W=0W=0 Q =0 Q =0 U=0 U=0 H0H0，则该过程：，则该过程：0, 0, 00, 0, 00, 0, 00, 0, 0 TpHDTpHCTpHBTpHA(3)(3)公式公式H=Qp适用于下列过程中的：适用于下列过程中的： A 理想气体从理想气体从1013.25k Pa反抗恒定外压反抗恒定外压101.3

5、25k Pa膨胀膨胀； B 气体发生恒温可逆变化；气体发生恒温可逆变化； C 298K、101.325k Pa下电解下电解CuSO4水溶液；水溶液； D 273K、101.325k Pa下冰融化成水下冰融化成水2.2.各过程中状态函数的判断各过程中状态函数的判断选择题选择题: :恒压过程是指系统的压力与环境的压恒压过程是指系统的压力与环境的压力相等且恒定不变的过程，及力相等且恒定不变的过程，及常数ambpp1.1.体系的下列各组物理量中都是状态函数的是：体系的下列各组物理量中都是状态函数的是：A T，p，V，Q ；B m，Vm，Cp，V ；C T，p，V，n ；D T，p，U，W 。2 2x

6、x为状态函数，下列表述中不正确的是：为状态函数，下列表述中不正确的是：A d dx x 为全微分为全微分 ； B 当状态确定，当状态确定，x x的值确定的值确定 ； C x = dx 的积分与路经无关，只与始终态有关的积分与路经无关，只与始终态有关 ； D 当体系状态变化，当体系状态变化，x x值一定变化值一定变化 。3. 3. 系统性质和系统的状态函数系统性质和系统的状态函数0pT,G0VT,A指出下列的说法是否正确？指出下列的说法是否正确？ 自发过程一定是不可逆的，所以不可逆过程一定自发过程一定是不可逆的，所以不可逆过程一定 是自发的。是自发的。 前半句是对的，后半前半句是对的，后半句却错

7、了，因为不可逆句却错了，因为不可逆过程不一定是自发的过程不一定是自发的, ,如不可逆压缩过程。如不可逆压缩过程。 2. 2. 空调，冰箱可以把热从低温热源吸出，放给高温空调，冰箱可以把热从低温热源吸出，放给高温 热源，这是否与第二定律矛盾呢？热源，这是否与第二定律矛盾呢？ 不矛盾。克劳修斯说的是不矛盾。克劳修斯说的是 “不可能把热从低温物体传不可能把热从低温物体传 到高温物体到高温物体? ? 而不引起其它而不引起其它变化变化 而冷冻机系列，环境而冷冻机系列，环境作了电功，却得到了热，热作了电功，却得到了热，热变为功是个不可逆过程，是变为功是个不可逆过程，是环境发生了变化。环境发生了变化。 指出

8、下列的说法是否正确？指出下列的说法是否正确？ 3. 3. 是否可以说不可逆过程的熵永不减少？凡熵增加是否可以说不可逆过程的熵永不减少？凡熵增加 过程都是自发过程？过程都是自发过程？ 不一定。不可逆压缩不一定。不可逆压缩熵是减少的，只有在隔熵是减少的，只有在隔离系统中，该说法才是离系统中，该说法才是对的。对的。 指出下列的说法是否正确？指出下列的说法是否正确？ 不可能不可能（可逆）（可逆） 自发（不可逆）自发（不可逆） (环）(环）(系）(系）(隔)(隔)000ddd平衡平衡 SSS4. 4. 能否说系统达平衡时熵值最大，吉布斯函数最小？能否说系统达平衡时熵值最大，吉布斯函数最小？ 不能一概而论

9、，这样说要有前提，不能一概而论，这样说要有前提，即绝热系统或隔离系统达平衡时，即绝热系统或隔离系统达平衡时，熵值最大，等温等压不作非膨胀功，熵值最大，等温等压不作非膨胀功，系统达平衡时，吉布斯函数最小。系统达平衡时，吉布斯函数最小。 指出下列的说法是否正确？指出下列的说法是否正确？ 0d 一一定定， 不不可可能能 0 0平平衡衡（可可逆逆） 0 0自自发发（不不可可逆逆） 0 0WpT,GpT,不不可可能能（可可逆逆） 自自发发（不不可可逆逆） ( (环环）( (系系）( (隔隔) )000ddd平平衡衡 SSS5. 5. 某系统从始态出发，经一个绝热不可逆过程到达某系统从始态出发，经一个绝热

10、不可逆过程到达 终态，为了计算熵值，能否设计一个绝热可逆过终态，为了计算熵值，能否设计一个绝热可逆过 程来计算？程来计算？ 不可能。若从同一始态出发，不可能。若从同一始态出发，绝热可逆和绝热不可逆两个过绝热可逆和绝热不可逆两个过程的终态绝不会相同。反之，程的终态绝不会相同。反之，若有相同的终态，两过程绝不若有相同的终态，两过程绝不会有相同的始态，所以只有设会有相同的始态，所以只有设计除绝热以外的可逆过程，才计除绝热以外的可逆过程，才能有相同的始终态。能有相同的始终态。 指出下列的说法是否正确？指出下列的说法是否正确？ 设计可逆过程例1水室温真空蒸发图示概念题不同途径的熵甲)(TQR乙)(TQR

11、丁)(TQI丙)(TQI甲S乙S丙S丁S练习题练习题 练习题练习题 4.液态水在液态水在100 C及及101.325kPa下气化，该过程的下气化，该过程的 无无法法比比较较dAG cAGbAGa;练习题练习题 6. 某单组分体系的某单组分体系的Vm(l)Vm(s)，当压力升高时其，当压力升高时其 熔点将熔点将: a升高；升高； b不变；不变； c降低；降低； d不确定不确定 C ddmmHVTpT 7.下列过程中适用方程下列过程中适用方程dlnp/dT=H/(RT2)的是（）的是（） a I2(s)I2(g)； b C(石墨石墨) C(金刚石金刚石)； c Hg2Cl2(s) 2HgCl(s)

12、 d N2(g，T1，p1) N2(g，T2，p2) A二二 填空题填空题练习题练习题 1.某固态物质的蒸气压与温度的关系为某固态物质的蒸气压与温度的关系为ln(P/Pa) = 29.4165894.6/(T/K)，则其升华热为，则其升华热为 kJ/mol。49CRTHpmvapln2.由热力学基本方程或麦克斯韦关系式可知：由热力学基本方程或麦克斯韦关系式可知： SVU pTVTPS -p 第一章练习第一章练习1. 恒温恒温100，在一个带有活塞的气缸中装有，在一个带有活塞的气缸中装有3.5mol 的水蒸气，在平衡条件下，缓慢压缩到压力为（）的水蒸气，在平衡条件下，缓慢压缩到压力为（）kPa时

13、，才可能有水滴出现。时，才可能有水滴出现。)()(TmpV对理想气体对理想气体 ，定温下两边对，定温下两边对p p求偏微分求偏微分RTpVm0)(mTmVpVp2)(pRTpVpVmTm2. 理想气体，在恒温下，摩尔体积随压力的变化率理想气体，在恒温下，摩尔体积随压力的变化率101.3253. 3. 理想气体在微观上的特征是：（理想气体在微观上的特征是：（ ）4. 4. 在临界状态下，任何真实气体在宏观上的特征是（在临界状态下，任何真实气体在宏观上的特征是（ ）5. 5. 在在n, T一定的条件下，任何种类的气体当压力趋于零时一定的条件下，任何种类的气体当压力趋于零时)()(lim0pVp6. 6. 一定量的范德华气体，在恒容条件下压力随温度的变一定量的范德华气体，在恒容条件下压力随温度的变 化率化率)()(VTp22VannbVnRTpnbVnRTpV)(7.在一定的在一定的T,P下下(假设高于波义耳温度假设高于波义耳温度)：Vm,真真（）（）Vm,理理 在在n,T,V 皆为定值