热力学第一定律作业

1、物理化学-热力学第一定律作业题习题1 看仿P27-29所有课后习题，参考答案及解题思路见书后习题2 (1)如果一系统从环境接受了160J的功，内能增加了200J，试问系统将吸收或是放出多少热?(2)一系统在膨胀过程中，对环境做了10540J的功，同时吸收了27110J的热，试问系统的内能变化为若干？答案：(1) 吸收40J；(2) 16570J 习题3 一蓄电池其端电压为12V，在输出电流为10A下工作2小时，这时蓄电池的内能减少了1265000J，试求算此过程中蓄电池将吸收还是放出多少热？答案：放热401000J习题4 体积为4.10dm3的理想气体作定温膨胀，其压力从106 Pa降低到10

2、5 Pa,计算此过程所能作出的最大功为若干? 答案：9441J 习题5 在25下，将50gN2作定温可逆压缩，从105Pa压级到2×106Pa，试计算此过程的功。如果被压缩了的气体反抗恒定外压105Pa作定温膨胀到原来的状态，问此膨胀过程的功又为若干？ 答案：1.33×104J；4.20×103J 习题6 计算1mol理想气体在下列四个过程中所作的体积功。已知始态体积为25dm3终态体积为100dm3；始态及终态温度均为100。 (1)向真空膨胀； (2)在外压恒定为气体终态的压力下膨胀； (3)先在外压恒定为体积等于50dm3时气体的平衡压力下膨胀，当膨胀到50

3、dm3(此时温度仍为100)以后，再在外压等于100 dm3时气体的平衡压力下膨胀； (4)定温可逆膨胀。 试比较这四个过程的功。比较的结果说明了什么问题？ 答案：0；2326J；310l J；4299J 习题7 试证明对遵守范德华方程的1mol实际气体来说，其定温可逆膨胀所作的功可用下式求算。 已知范德华方程为 习题8 1mol液体水在100和标准压力下蒸发，试计算此过程的体积功。 (1)已知在100和标准压力下，水蒸气的比体积(体积除以质量)为1677cm3·g-1，水的比体积为1.043cm3·g-1。 (2)假设水的体积比之蒸气的体积可略去不计，蒸气作为理想气体。

4、比较两者所得的结果，说明(2)的省略是否合理。 答案：3.057×103J；3.101×103J 习题9 在373K和标推压力下，水的蒸发热为4.067×104J·mol-1，1mol液态水体积为18.08cm3，蒸气则为30200cm3。试计算在该条件下1mol水蒸发成气的U和H。答案：3.761×104J；4.067×104J 习题10 试由及证明理想气体的 及 习题11 有1mol单原子分子理想气体在0，105Pa时经一变化过程，体积增大一倍，H2092J，Q=1674J。(1)试求算终态的温度、压力及此过程的U和W；(2)如果

5、该气体经定温和定容两步可逆过程到达上述终态，试计算Q、W、U和H。 答案：(1)373.7K，6.84×104Pa，1255J，419J， (2)2828J，1573J，1255J, 2092J 习题12 已知任何物质的 其中为膨胀系数，为压缩系数。现已查得25时液体水的定容热容Cv,m=75.2J·K-1·mol-1, =2.1×10-4K-1, =4.44×10-10Pa-1，而水的Vm18×10-6m3·mol-1。试计算液体水在25时的Cp,m。 答案：75.7J·K-1·mol-1 习题13 已

6、知N2和O2的定压摩尔热容与温度的关系式分别为试求空气的Cp,m与温度的关系式应为如何? 习题14 某理想气体的Cp,m=35.90J·K-1·mol-1，当2mol此气体在25，1.5×106 Pa时，作绝热可逆膨胀到最后压力为5×105 Pa；当此气体在外压恒定为5×105 Pa时作绝热快速膨胀；试分别求算上述两过程终态的T和V及过程的W、U和H。 答案：231K；7.68dm3；-3697J；-3697J；-4811J；252K；8.38 dm3；2538J；-2538J；-3303J 习题15 已知下列反应在25时的热效应为 计算反应2

7、NaCl(s)+H2SO4(l)=Na2SO4(s)+2HCl(g)在25时的和答案：55.4; 50.4 kJ·mol-1 习题16 已知反应 (1)C(金刚石)+O2(g)=CO2(g); =-395.4kJ·mol-1 (2) C(石墨)+O2(g)=CO2(g); =-393.5kJ·mol-1 求C(石墨)=C(金刚石)的 答案： 1.9kJ·mol-1 习题17 利用下列数据计算HCl(g)的生成焓答案：-92.5kJ·mol-1 习题18 试计算在20 及标准压力下，1mol液态水蒸发成水蒸气的气化焓。已知100 焓及及标准压力下液态水蒸发成水蒸气的气化焓为2259J·g-1，在此温度区间内，水和水蒸气的平均摩尔等压热容分别为75.3 J·K-1·mol-1和 33.2 J·K-1·mol-1。 答案：43.8kJ·mol-1 习题19 某工厂中生产氯气的方法如下:将比例为1:2的1