07热力学第一定律习题解答.
热力学第一定律习题
n
pV 101.3kPa 0.02 0.653mol ， 计算结果说明 0.5mol 水可以完全气化。 8.314 373 RT
在 T=373K 时，玻璃泡被击破后水汽化，则该过程吸收的热为：
m 水=0.5 18 9 (g)，
Qp=2259.4 9=20334.6(J)
n1C p ,m ln
T2 ln T 1
n△ sub H m T2 T1 T2
n C p.mT2 n1 △ sub H m
T1 ln T 2
√13. 1mol 单原子理想气体，始态为 200kPa，11.2dm3,经 pT=常数的可逆过程压缩到终了 400kPa，已知气体的 Cv,m= 3R 试求
(2) V1=nRT/P1=0.01455dm3
V2=nRT/P2=0.0582 dm3
W=-P2(V2-V1)= -50000(0.0582-0.01455)=-2182.5J (3) 绝热可逆膨胀 T2 由过程方程式 p1 T1 p 2 T2 求得：
1 1 / T2 [( p1 T1 ) / p 1 2 ] 1
4
人民大学出版社出版 《物理化学》习题参考解答
∴△S1+△S2+△S3=0 △S1= n1c p ,m ln
T2 ; ∵固态恒温变压熵近似为零∴ S 2 0 T1
△S3 可逆相变熵∴△S3=
n△ fub H m T2
由上可知△S1+△S2+△S3=0
△S1 △S 3
C T 则 n p , m 2 △ H n1 sub m
式中 Cp, m 为固体的等压摩尔热容； ΔsubHm 为摩尔升华热。 计算时可忽略温度对 Cp, m 及 ΔsubHm 的影响。 解： △S=△S1+△S2+△S3 ∵可逆绝热过程△S=0
07热力学第一定律习题解答
第七章热力学第一定律一选择题1. 图为质量一定的某理想气体由初态a 经两过程到达末状态c ，其中abc 为等温过程，那么〔〕A ． adc 也是一个等温过程B ． adc 和abc 过程吸收的热量相等C ． adc 过程和abc 过程做功一样D ． abc 过程和adc 过程气体内能变化一样 解：热量和功均是过程量，内能是状态量。
故答案选D 。
2. 有两个一样的容器，容积不变，一个盛有氦气，另一个盛有氢气，〔看成刚性分子〕，它们的压强和温度都相等，现将5J 的热量传给氢气，使氢气的温度升高，如果使氦气也升高同样的温度，那么应向氦气传递热量是 ( )A ． 6J B. 5J C. 3J D. 2J解：氦气是单原子分子，自由度为3，氢气是双原子分子，自由度为5。
根据理想气体的状态方程，两种气体的摩尔数一样。
容器容积不变，气体吸收的热量全部转化为内能。
再根据理想气体的内能公式，使氦气也升高同样的温度，应向氦气传递热量是3J 。
答案选C 。
3. 1mol 的单原子分子理想气体从状态A 变为状态B ，如果不知是什么气体，变化过程也不知道，但A 、B 两态的压强、体积和温度都知道，那么可求出( )A.气体所作的功B.气体内能的变化C.气体传给外界的热量D.气体的质量 解 答案：B4. 系统从状态A 经某一过程到达状态B ，过程吸热10J ，系统内能增量为5J 。
现系统沿原过程从状态B 返回状态A ，那么系统对外作功是( )A. -15JB. -5JC. 5JD. 15J解 热力学第一定律的表达式W U Q +∆=，系统从A 态经某一过程到达B 态时系统做的功为5510=-=∆-=U Q W J 。
因此当系统沿原过程从B 态返回A 态时，系统对外做功为-5J 。
因此答案选B 。
5. 用公式T C U V ∆=∆m ,ν计算理想气体内能增量时，此式 ( ) A.只适用于准静态的等体过程B.只适用于一切等体过程C.只适用于一切准静态过程D.适用于一切始末态为平衡态的过程选择题1图解 答案选D6.对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W / Q 等于 ( )A. 2/3B.1/2C.2/5D.2/7 解 答案选 D7. 理想气体初态的体积为V 1，经等压过程使体积膨胀到V 2，那么在此过程中，气体对外界作 〔 〕 A ．正功，气体的内能增加B ．正功，气体的内能减少 C ．负功，气体的内能增加D ．负功，气体的内能减少解 等压膨胀过程系统对外作正功，由于压强不变体积增加，所以温度升高，因此气体的内能增加。
物理化学课后答案解析_热力学第一定律
物理化学课后答案解析_热⼒学第⼀定律第⼆章热⼒学第⼀定律【复习题】【1】判断下列说法是否正确。
（1）状态给定后，状态函数就有⼀定的值，反之亦然。
（2）状态函数改变后，状态⼀定改变。
（3）状态改变后，状态函数⼀定都改变。
（4）因为△U=Q v, △H =Q p，所以Q v，Q p是特定条件下的状态函数。
（5）恒温过程⼀定是可逆过程。
（6）汽缸内有⼀定量的理想⽓体，反抗⼀定外压做绝热膨胀，则△H= Q p=0。
（7）根据热⼒学第⼀定律，因为能量不能⽆中⽣有，所以⼀个系统若要对外做功，必须从外界吸收热量。
（8）系统从状态Ⅰ变化到状态Ⅱ，若△T=0，则Q=0，⽆热量交换。
（9）在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则△H = Q p = 0。
（10）理想⽓体绝热变化过程中，W=△U，即W R=△U=C V△T，W IR=△U=C V△T，所以W R=W IR。
（11）有⼀个封闭系统，当始态和终态确定后；（a）若经历⼀个绝热过程，则功有定值；（b）若经历⼀个等容过程，则Q有定值（设不做⾮膨胀⼒）；（c）若经历⼀个等温过程，则热⼒学能有定值；（d）若经历⼀个多⽅过程，则热和功的代数和有定值。
（12）某⼀化学反应在烧杯中进⾏，放热Q1，焓变为△H1，若安排成可逆电池，使终态和终态都相同，这时放热Q2，焓变为△H2，则△H1=△H2。
【答】（1）正确，因为状态函数是体系的单质函数，体系确定后，体系的⼀系列状态函数就确定。
相反如果体系的⼀系列状态函数确定后，体系的状态也就被惟⼀确定。
（2）正确，根据状态函数的单值性，当体系的某⼀状态函数改变了，则状态函数必定发⽣改变。
（3）不正确，因为状态改变后，有些状态函数不⼀定改变，例如理想⽓体的等温变化，内能就不变。
（4）不正确，ΔH＝Qp，只说明Qp 等于状态函数H的变化值ΔH，仅是数值上相等，并不意味着Qp 具有状态函数的性质。
ΔH＝Qp 只能说在恒压⽽不做⾮体积功的特定条件下，Qp的数值等于体系状态函数 H 的改变，⽽不能认为 Qp 也是状态函数。
大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案
热力学第一定律课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错误的画“⨯”。
1.在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变，CO2的热力学能和焓也不变。
( )2. d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何pVT过程均适用。
( )3. 一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。
( )4. 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。
( )5. 稳定态单质的∆f H(800 K) = 0。
( )二、选择题选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：1. 理想气体定温自由膨胀过程为：（）。
（A）Q > 0；（B）∆U < 0；（C）W <0；（D）∆H = 0。
2. 对封闭系统来说，当过程的始态和终态确定后，下列各项中没有确定的值的是：( )。
( A ) Q；( B ) Q＋W；(C ) W( Q = 0 )；( D ) Q( W = 0 )。
3. pVγ = 常数(γ = C p,m/C V,m)适用的条件是：( )(A)绝热过程；( B)理想气体绝热过程；( C )理想气体绝热可逆过程；(D)绝热可逆过程。
4. 在隔离系统内：( )。
( A ) 热力学能守恒，焓守恒；( B ) 热力学能不一定守恒，焓守恒；(C ) 热力学能守恒，焓不一定守恒；( D) 热力学能、焓均不一定守恒。
5. 从同一始态出发，理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( )。
( A )可以到达同一终态；( B )不可能到达同一终态；( C )可以到达同一终态，但给环境留下不同影响。
6. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，则：( )。
( A )焓总是不变；(B )热力学能总是增加；( C )焓总是增加；(D )热力学能总是减少。
7. 已知反应H2(g) +12O2(g) ==== H2O(g)的标准摩尔反应焓为∆r H(T)，下列说法中不正确的是：（）。
物理化学(热力学第一定律07级)with answer
热力学第一定律练习（化学07级）2009-3-12一、选择题( 共17题)1. 理想气体经历绝热不可逆过程从状态1 (p1,V1,T1)变化到状态2 (p2,V2,T2)，所做的功为：(A) p2V2-p1V1(B) p2(V2-V1)(C) [p2Vγ2/(1-γ)](1/V2γ-1-1/V1γ-1)(D) (p2V2-p1V1)/(1-γ)P74 (2-70)2. 下列的过程可应用公式ΔH=Q进行计算的是：( C)(A) 不做非体积功，终态压力相同但中间压力有变化的过程(B) 不做非体积功，一直保持体积不变的过程(C) 273.15 K，p 下液态水结成冰的过程(D) 恒容下加热实际气体焓变等于等压热3. 为测定物质在600～100℃间的高温热容, 首先要精确测量物系的温度。
此时测温元件宜选用：( C)(A) 贝克曼温度计(B) 精密水银温度计(C) 铂-铑热电偶(D) 热敏电阻排除干扰4. 若以B代表化学反应中任一组分，0B n和n B分别表示任一组分 B 在ξ= 0 及反应进度为ξ时的物质的量，则定义反应进度为：( C)(A) ξ= 0B n- n B(B)ξ= n B-0B n(C) ξ=(n B-0B n)/νB(D) ξ= (0B n-n B)/νB定义5. 下列诸过程可应用公式d U = (C p- nR)d T进行计算的是：( C)(A) 实际气体等压可逆冷却(B) 恒容搅拌某液体以升高温度有非体积功(C) 理想气体绝热可逆膨胀dU=dH-d（PV=nRT）(D) 量热弹中的燃烧过程有燃烧热6. 如用键焓估算298K Se2Cl2(g) 的标准摩尔生成焓，应根据下列生成反应中的( B)式计算为正确。
(A) 2Se (g) + 2Cl (g) = Se2Cl2(g) 的Δr H m(B) 2Se (s) + Cl2(g) = Se2Cl2(g)的Δr H m(C) 2Se (g) + Cl2(g) = Se2Cl2(g) 的Δr H m(D) 2Se (s) + 2Cl (g) = Se2Cl2(g) 的Δr H m7. 对于一定量的理想气体，下列过程不可能发生的是：( B)(A) 恒温下绝热膨胀绝热自由膨胀，内能不变(B) 恒压下绝热膨胀恒压膨胀对外做功，必须吸热（否则违背第一定律）(C) 吸热而温度不变Q>0,W<0,U=0即可(D) 吸热，同时体积又缩小Q>0,W>0,U>0，温度上升即可8. 在氧弹实验中, 若测得∆c H m=-5140.7 kJ·mol-1, ∆│∆H│最大=25.47 kJ·mol-1,则实验结果的正确表示应为: ( D)(A) ∆c H m= -5140.7 kJ·mol-1(B) ∆c H m = -5140.7±25.47 kJ ·mol -1(C) ∆c H m = -(5.1407±0.02547)×103 kJ ·mol -1(D) ∆c H m = -5140.7±25.5 kJ ·mol -1 有效位9. 一个纯物质的膨胀系数α=1V ()p V T ∂∂=1V ×1m 3·K -1(T 为绝对温度),则该物质的摩尔恒压热容C p 将： ( B )(A) 与体积V 无关 (B) 与压力p 无关(C) 与温度T 无关 (D) 与V ,p ,T 均有关p p T T T p H H C T p p p T ⎛⎫⎛⎫⎛∂⎫∂⎛⎫∂∂ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎛⎫⎝⎭⎝⎭ ⎪ ⎪== ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭欧拉规则()p T H V V T p T ⎛⎫∂∂∂=- ⎪∂∂⎝⎭代入上式得零10. 下列宏观过程：(1) p ∃, 273 K 下冰融化为水(2) 电流通过金属发热(3) 往车胎内打气(4) 水在101 325 Pa, 373 K 下蒸发可看作可逆过程的是：( A)(A) (1),(4) (B) (2),(3)(C) (1),(3) (D) (2),(4)11. 压力为106 Pa的2 m3范德华气体进行绝热自由膨胀,直至体系压力达到5×105 Pa 时为止。
物理化学热力学第一定律习题答案
物理化学热力学第一定律习题答案第二章热力学第一定律2-1 1mol 理想气体于恒定压力下升温「C,试求过程中气体与环境交换的功 W 解：体系压力保持恒定进行升温，即有P 外=P ，即反抗恒定外压进行膨胀，W P amb (V 2 M) pV 2 pV t nRT 2 nR 「 nR T 8.314J2-2系统由相同的始态经过不同途径达到相同的末态。
若途径a 的Q a =2.078kJ,W a = -4.157kJ;而途径 b 的 Q b = -0.692kJ 。
求 W b 。
解：应用状态函数法。
因两条途径的始末态相同，故有△U b ，则 Q a W a Q b W b2-4某理想气体C V,m 1.5R 。
今有该气体5 mol 在恒容下温度升高50C ，求过程的W ，Q ,A H 和厶U 。
所以有，W b Q a W a Q2.078 4.157 0.6921.387kJ2-3 4mol 某理想气体,温度升高20C ，求厶H -△ U 的值。
解：方法一:T 20KU T n C p,m dTT 20Kn (Cp,mCV,m )dT方法二：可以用T 20KTn C V,m dT_ T 20KT r-p,m-v,m ；二T n RdT nR(T4 8.314 20 665.16J20K T)△ H=A U+A (PV)进行计算。
8.3145 50 5196J 5.196kJ根据热力学第一定律，：W=0故有Q=A U=3.118kJ 2-5某理想气体C V m 2.5R 。
今有该气体5 mol 在恒压下温度降低50C ，求过程的W ，Q ,A H 和厶U 。
解：恒容：W=0T 50KUT nC v,m dT nCV,m(T 50K T)nCV ,m 50K 5 38.3145 5023118J3.118kJT 50KT nC p,m dTH nC p,m (T 50K T) n(C V,m R) 50K H 7.275kJ U Q 5.196kJ( 7.725kJ) 2.079kJC Pm 7R 。
第一章 热力学第一定律 习题答案
第一章热力学第一定律练习参考答案1. 一隔板将一刚性绝热容器分成左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。
现将隔板抽去，左、右气体的压力达到平衡。
若以全部气体作为体系，则ΔU、Q、W为正？为负？或为零？解:∵U=02. 试证明1mol理想气体在恒后下升温1K时，气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R 。
解: 恒压下，W= - p外ΔV= - p外p TnR∆= - R(p外= p，n=1mol，ΔT=1 )3. 已知冰和水的密度分别为0.92×103 kg•m-3和1.0×103 kg•m-3，现有1mol 的水发生如下变化:(1) 在100℃、101.325kPa下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体；(2) 在0℃、101.325kPa下变为冰。
试求上述过程体系所作的体积功。
解: 恒压、相变过程，(1)W= -p外(V2 –V1) = - 101.325×103×⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯-⨯⨯⨯33100.1018.0110325.101373314.81=-3100 ( J )(2) W= - p外(V2 –V1) = - 101.325×103×⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯-⨯⨯33100.1018.011092.0018.01= -0.16 ( J )4. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。
(1) Q、W、Q－W、ΔU是否已完全确定；(2) 若在绝热条件下，使体系从某一始态变化到某一终态，则(1)中的各量是否已完全确定？为什么？解:(1)Q+W、ΔU完全确定。
( Q+W=ΔU；Q、W与过程有关)(2) Q、W、Q+W、ΔU完全确定。
(Q=0，W = ΔU)5. 1mol理想气体从100℃、0.025m3经下述四个过程变为100℃、0.1m3:(1) 恒温可逆膨胀；(2) 向真空膨胀；(3) 恒外压为终态压力下膨胀；(4) 恒温下先以恒外压等于0.05m 3的压力膨胀至0.05m 3，再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m 3。
第07章(热力学第一定律)带答案刘培姣
V思考题7-6图思 考 题7-1 “功，热量和内能都是系统状态的单值函数”这种说法对吗？答:仅内能是系统状态的单值函数, 功，热量是过程量,即使初、末状态一定,经历不同的过程,系统所做的功和吸收的热量不同.7-2 一物质系统从外界吸收一定的热量，则 (A) 系统的内能一定增加． (B) 系统的内能一定减少． (C) 系统的内能一定保持不变．(D) 系统的内能可能增加，也可能减少或保持不变． 解:改变系统的内能有两种方式:做功和热传递,选［ D ］7-3 一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统有三个宏观量不随时间变化，是哪三个？ [ 体积、温度和压强 ]解:是描述热力学系统的三个宏观量参量: [ 体积、温度和压强 ]7-4 一定量的某种理想气体起始温度为T ，体积为V ，该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程：(1) 绝热膨胀到体积为2V ，(2)等体变化使温度恢复为T ，(3) 等温压缩到原来体积V ，则此整个循环过程中(A) 气体向外界放热 (B) 气体对外界作正功 (C) 气体内能增加 (D) 气体内能减少解:从P-V 图上可知系统作逆循环,外界对系统做功,而内能不变,故气体向外界放热.选[ A ]7-5 对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外作的功三者均为负值？(A) 等体降压过程． (B) 等温膨胀过程． (C) 绝热膨胀过程． (D) 等压压缩过程．解: 等压压缩过程体积减小,温度降低,外界对气体做功,内能减少,放热, 系统所吸收的热量、内能的增量和对外作的功三者均为负值。
前三选项总有一者为零。
选[ D ]7-6 如图所示，一定量理想气体从体积V 1，膨胀到体积V 2分别经历的过程是：A →B 等压过程，A →C 等温过程；A →D 绝热过程，其中吸热量最多的过程(A) 是A →B. (B)是A →C. (C)是A →D. (D)既是A →B 也是A →C, 两过程吸热一样多.解: A →B 过程对外做功最多，内能增量最大，根据热力学第一定律，E A Q ∆+=，A →B 过程吸热量最多。
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第七章 热力学第一定律一 选择题1. 图为质量一定的某理想气体由初态a 经两过程到达末状态c ，其中abc 为等温过程，则 （ ） A ．adc 也是一个等温过程B ．adc 和abc 过程吸收的热量相等C ．adc 过程和abc 过程做功相同D ．abc 过程和adc 过程气体内能变化相同解：热量和功均是过程量，内能是状态量。
故答案选D 。
2. 有两个相同的容器，容积不变，一个盛有氦气，另一个盛有氢气，（看成刚性分子），它们的压强和温度都相等，现将5J 的热量传给氢气，使氢气的温度升高，如果使氦气也升高同样的温度，则应向氦气传递热量是 ( )A ． 6J B. 5J C. 3JD. 2J选择题1图解：氦气是单原子分子，自由度为3，氢气是双原子分子，自由度为5。
根据理想气体的状态方程，两种气体的摩尔数相同。
容器容积不变，气体吸收的热量全部转化为内能。
再根据理想气体的内能公式，使氦气也升高同样的温度，应向氦气传递热量是3J。
答案选C。
3. 1mol 的单原子分子理想气体从状态A 变为状态B，如果不知是什么气体，变化过程也不知道，但A、B 两态的压强、体积和温度都知道，则可求出( )A.气体所作的功B.气体内能的变化C.气体传给外界的热量D.气体的质量解答案：B4. 已知系统从状态A经某一过程到达状态B，过程吸热10J，系统内能增量为5J。
现系统沿原过程从状态B返回状态A，则系统对外作功是( )A. -15JB. -5JC. 5JD. 15J解 热力学第一定律的表达式W U Q +∆=，系统从A 态经某一过程到达B 态时系统做的功为5510=-=∆-=U Q W J 。
因此当系统沿原过程从B 态返回A 态时，系统对外做功为-5J 。
因此答案选B 。
5. 用公式T C U V ∆=∆m ,ν计算理想气体内能增量时，此式 ( )A. 只适用于准静态的等体过程B. 只适用于一切等体过程C. 只适用于一切准静态过程D. 适用于一切始末态为平衡态的过程解 答案选D6. 对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W / Q 等于 ( )A. 2/3B.1/2C.2/5D.2/7解答案选 D7. 理想气体初态的体积为V1，经等压过程使体积膨胀到V2，则在此过程中，气体对外界作（）A．正功，气体的内能增加B．正功，气体的内能减少C．负功，气体的内能增加D．负功，气体的内能减少解等压膨胀过程系统对外作正功，由于压强不变体积增加，所以温度升高，因此气体的内能增加。
因此答案选A。
8. 理想气体内能不变的过程是（）A．绝热过程和等温过程B．循环过程和等体过程C．等温过程和循环过程D．等体过程和绝热过程解对于一定的理想气体，其内能仅取决于状态的温度，如果一个热力学过程的初末态温度没有变化，则内能也不变化。
因此答案选C。
9. 一定量的某种理想气体起始温度为T，体积为V，该气体在下面循环过程中经过下列三个平衡过程：（1）绝热膨胀到体积为2V；（2）等体变化使温度恢复为T；（3）等温压缩到原来体积V，则此整个循环过程中，气体（）A. 向外界放热B. 对外界作正功C.内能增加 D. 内能减少解：画出p-V图，这个循环是逆循环。
在逆循环过程中，内能不变，外界对系统做功，因此系统向外界放热。
故答案选A。
10. 用下列两种方法：(1)使高温热源的温度T1升高∆T；（2）使低温热源的温度T2降低同样的∆T 值，分别可使卡诺循环的效率升高∆η1和∆η2。
两者相比（）A ． ∆η1>∆η2 B. ∆η2>∆η1 C.∆η1=∆η2 D. 无法确定哪个大 解：)]1()1[()]1()1[(1212121212T T T T T T T T T T --∆+----∆--=∆-∆ηη0)()(1121>∆+∆-≈T T T T T T 故答案选B 。
11. 在绝热良好的房间内有一台工作着的电冰箱。
若冰箱门一直敝开着，待一定时间后，房间的温度将 （ ）A ． 降低 B. 升高 C. 不变D. 无法确定解：电冰箱工作时是逆循环，它向环境放出的热量大于从冰箱中吸收的热量。
故答案选B 。
12. 两个卡诺热机的循环曲线如图所示，一个工作在温度为T 1与T 3的两个热源选择题12图之间，另一个工作在温度为T2与T3的两个热源之间，已知这两个循环曲线所包围的面积相等，由此可知：（）A．两个热机的效率一定相等B．两个热机从高温热源所吸收的热量一定相等C．两个热机向低温热源所放出的热量一定相等D．两个热机吸收的热量与放出的热量的差值一定相等解：循环曲线所包围的面积表示工作物质在整个循环过程中对外做的净功，而循环过程的内能不变，因此工作物质吸收的净热量相等。
故答案选D。
二填空题1. 从任何一个中间状态是否可近似看成平衡态，可将热力学过程分为过程和过程，只有过程才可以用pV图上的一条曲线表示。
解：准静态, 非准静态；准静态2. 在热力学中，系统作功是通过 来完成的；系统与外界之间传递热量是通过 来完成的。
解：物体的宏观位移；分子之间的相互碰撞3. 一气缸内贮有10 mol 的单原子分子理想气体，在压缩过程中外界作功209J ，气体升温1 K ，此过程中气体内能增量为 _____ ，外界传给气体的热量为____________。
解：124.7 J , -84.3 J4. 理想气体状态变化满足p d V =νR d T 为 过程，满足V d p =νR d T 为 过程；满足p d V +V d p =0为 过程。
解：等压；等体；等温。
5. 一定量的某种理想气体在等压过程中对外做功200J 。
若此种气体为单原子分子气体，则该过程中需吸热 J ；若为双原子分子气体，则需吸热 J 。
解：单原子分子气体5020025252525m ,=⨯=∆=∆=∆=∆=V p T R T R T C Q p p νννJ双原子分子气体70020027272727m ,=⨯=∆=∆=∆=∆=V p T R T R T C Q p p νννJ6. 如图所示，一定量理想气体从A 状态（2p 1、V 1）经历如题图所示的直线过程变到B 状态（p 1、2V 2），则AB 过程中系统作功W = ；内能增加∆U = 。
解：AB 过程中系统作功等于AB 下的面积，即W =1123V p 。
从理想气体状态方程可知，B 状态的温度和A 状态的温度相同，故内能不变，即∆U =0。
7. 如图所示，1 mol 的单原子理想气体，从状态A (p 1,V 1)变化至状态B (p 2,V 2)，如图所示，则此过程气体对外作的功为___________，吸收的热量为填空题7图21Vp p V 112p p 填空题6图___________。
解：))((211221V V p p W -+=，)(23))((2111221221V p V p V V p p Q -+-+= 8. 如图所示，已知图中两部分的面积分别为S 1和S 2，那么（1） 如果气体膨胀过程为a —1—b ，则气体对外做功W = ；（2） 如果气体进行a —2—b —1—a 的循环过程，则它对外作W = 。
解：S 1+S 2；–S 1 。
9. 气体经历如图所示的一个循环过程，在这个循填空题8图3) p 5 填空题9图环中，外界传给气体的净热量是______(J)。
解 循环过程热力学能不变，外界传给气体的净热量就是循环过程对外做的功。
本题中这个功等于循环曲线（正方形）包围的面积，不难计算得到55109)14(10)14(⨯=-⨯⨯-=W J10. 有一卡诺热机，用29kg 空气为工作物质，工作在27℃的高温热源与-73℃的低温热源之间，此热机的效率η = 。
若在等温膨胀的过程中气体体积增大2.71倍，则此热机每一次循环所做的功为 。
（设空气的摩尔质量为29×10-3kg . mol -1）解：效率η = (T 1- T 2) / T 1=33.3%（或者1/3）。
43212121ln ln V V RT V V RT Q Q W νν-=-= 因71.24312==V V V V ，故 53211031.871.2ln 10031.810292971.2ln )(⨯=⨯⨯⨯⨯=-=-T T R W νJ11. 有一卡诺致冷机，其低温热源温度为T 2=200K ，高温热源温度为T 1=350K ，每一循环，从低温热源吸热Q 2=400J ，则该致冷机的致冷系数ω= 。
每一循环中外界必须做功W = 。
解：ω=T 2/(T 1- T 2)=4/3；3003/44002===ωQ W J三 计算题1. 设有1mol 的氧气，体积V 1=4.92×10-3m 3，压强p 1=2.026×105Pa ，今使它等温膨胀，使压强降低到p 2=1.013×105Pa ，试求此过程中氧气所作的功，吸收的热量以及内能的变化。
(ln2=0.693)。
解 等温过程氧气所做的功2112ln ln p p RT V V RT WT νν==，再利用物态方程p 1V 1=νRT ，得到8.6902ln 1092.410026.2ln ln 35211121=⨯⨯⨯⨯===-p p V p p p RT W T νJ等温过程系统的内能不发生变化，即∆U =0。
根据热力学第一定律，等温过程中系统吸收的热量等于系统对外作的功，即=T Q 690.8JV 2. 已知某单原子分子理想气体作等压加热，体积膨胀为原来的两倍，试证明气体对外所作的功为其吸收热量的40%。
解：设该理想气体体积为V ，摩尔数为ν ，由物态方程RT pV ν=，得RpV R pV V p T =-⨯=∆2ν 对外作功为：pV V p W V V ==⎰2d 吸收热量：RpV C R pV V p C T C Q p p p p .)2.(m ,m ,m ,=-=∆=ν %405225.m ,m ,=====R R C R pV C R pV Q W p p p3. 压强为1atm ，体积为100cm 3的氮气压缩到20cm 3时，气体内能的增量、吸收的热量和所做的功各是多少？假定经历的是下列两种过程：（1）等温压缩；（2）先等压压缩，然后再等体升压到同样状态。
（1atm=1.01325×105Pa ）解：两种过程如下图所示。
（1）视气体为理想气体，当气体由初态Ⅰ等温压缩到终态Ⅲ时，据热力学第一定律，其内能不变。
即U 3- U 1=0故系统吸收的热量和系统对外界所做的功相等，为121112ln ln V V V p V V RT W Q ===ν10100/1020ln(1010010013.16665=---×××××J负号表明外界向气体做正功而系统向外界放热。