热力学 习题课-综合
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2016第十章 热力学习题课
第 九 章 气 体 动 理 论
m i 3 E RT 10 8.311 124.7( J ) M 2 2
Q E W 124.7 209 84.3(J )
31
普 通 物 理 教 程
第十章 热力学习题
6. 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作 功为 200 J．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. 【分析与解答】
第 九 章 气 体 动 理 论
1
普 通 物 理 教 程
第十章 热力学习题
【分析与解答】 m i 因为 QV R T
M 2
第 九 章 气 体 动 理 论
m pV = RT M
氧气和水蒸气的自由度不同，吸收热量相等 则温度升高不同，压强增加亦不同。 正确答案是B。
，
2
普 通 物 理 教 程
第十章 热力学习题
WN2 WHe
p(V2 V1 ) TN2 5 p(V2 V1 ) THe 7
正确答案是B。
10
普 通 物 理 教 程
第十章 热力学习题
6. 一定量的理想气体，由初态a经历a c b过程到达终态b（如 图10-19示），已知a、b两状态处于同一条绝热线上，则 ______. (A）内能增量为正，对外作功为正，系统吸热为正。 （B）内能增量为负，对外作功为正，系统吸热为正。 （C）内能增量为负，对外作功为正，系统吸热为负。 （D）不能判断。
内能增加了ΔE = | W2 |
E = ；
Q=
第 九 章 气 体 动 理 论
29
普 通 物 理 教 程
第十章 热力学习题
热力学习题课
A.< ', Q< Q ' ; √B.< ', Q> Q ' ; C.>', Q< Q ' ; D.>', Q>Q ' ;
27
例20. 双原子分子气体 1 mol 作图示曲 线 1231 的循环过程。其中1-2 为直线过程， 2-3 对应的过程方程为 PV1/2=常数， 3-1 对应的是等压过程。
九、卡诺循环：
P
T1 1 T2 P T1
T1
1 e T1 1
T2
T2
V
十、热力学第二定律：
文字表述：
开氏表述：功 热转化不可逆
克氏表述：热 传导不可逆
T2
V
等价。
7
数学表述：S kn （玻氏熵公式）
热力学第二定律的实质：一切与热现象有 关的实际宏观过程都是不可逆的。
无摩擦的准静态过程才是可逆的
例9.一定量的理想气体，其状态改变在P-T图 上沿着一条直线从平衡态a到b。这是一个（）
P
A.绝热压缩过程
P2
b
B.等体吸热过程
P1
a
C.吸热压缩过程
T1
T2
T √D.吸热膨胀过程 19
例10：判断下列图1-2-3 -1各过程中交换 的热量， 内能的变化，作功的正负？ 并画 出在 p - V 图上对应的循环过程曲线。
Mi
E
RT
Mmol 2
Mi
E
RT
Mmol 2
1
四、准静态过程，系统对外做的功：
dW PdV W V2 PdV V1
P
P
W0
0 V1
V2
W0
27
例20. 双原子分子气体 1 mol 作图示曲 线 1231 的循环过程。其中1-2 为直线过程， 2-3 对应的过程方程为 PV1/2=常数， 3-1 对应的是等压过程。
九、卡诺循环：
P
T1 1 T2 P T1
T1
1 e T1 1
T2
T2
V
十、热力学第二定律：
文字表述：
开氏表述：功 热转化不可逆
克氏表述：热 传导不可逆
T2
V
等价。
7
数学表述：S kn （玻氏熵公式）
热力学第二定律的实质：一切与热现象有 关的实际宏观过程都是不可逆的。
无摩擦的准静态过程才是可逆的
例9.一定量的理想气体，其状态改变在P-T图 上沿着一条直线从平衡态a到b。这是一个（）
P
A.绝热压缩过程
P2
b
B.等体吸热过程
P1
a
C.吸热压缩过程
T1
T2
T √D.吸热膨胀过程 19
例10：判断下列图1-2-3 -1各过程中交换 的热量， 内能的变化，作功的正负？ 并画 出在 p - V 图上对应的循环过程曲线。
Mi
E
RT
Mmol 2
Mi
E
RT
Mmol 2
1
四、准静态过程，系统对外做的功：
dW PdV W V2 PdV V1
P
P
W0
0 V1
V2
W0
热学习题课
D )1 : 4 : 8
3、一瓶氦气和一瓶氨气密度相同，分子平均平动动能相同， 而且它们都处于平衡状态，则它们 A）温度相同，压强相同
B）温度、压强都不相同
pM mol RT
C）温度相同，但氦气压强大于氨气的压强 √ D）温度相同，但氦气压强小于氨气的压强
4、两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但 体积不同，则单位体积内的气体分子数 n ，单位体积内气 体分子的总平动动能（EK / V ），单位体积内的气体质量 ρ ，分别有如下的关系：
c( P V0 , 2T0 ) b(2P 0, 2 0 , V0 , 2T 0)
（1）
A Aab Abc Aca
Aab 0
Aca ca下面积 p0V0
Vc Vc Abc RTc ln pcVc ln 2 p0V0 ln 2 Vb Vb
A p0V0 2 ln 2 1
Z 2 d 2v n
1 kT 2 2 2 d n 2 d P
7、麦克斯韦速率分布律:
1）速率分布函数：
dN f v N dv
f(v)
dN N
理解气体分子速率分布的意义：
dN dN f v s d v f (v ) N dv N
s
S
N N
S
7 Q2 p 0V0 2
Q1 p0V0 2 ln 2 2.5
注意：此循环不是卡诺循环。
卡 1
T2 不成立。 T1
15. 在平衡态下，已知气体分子麦克斯韦分布函数为f(v) 分子质量为m，最概然速率为vp，总分子数为Ｎ，则：
，
f vdv
vp
表示：速率大于vp的分子数占总分子数的比率．
习题课—热力学第一定律及其应用
W = −∆U = 3420.0 J
'
[P26 例1-4]
1-29 求25℃、Pθ下反应 ℃
4 NH 3 ( g ) + 5O2 ( g ) = 4 NO ( g ) + 6 H 2O ( g )
的△rHmθ（298.15k）。已知下列数据 △ 298.15k）。 ）。已知下列数据
(1)2 NH 3 ( g ) = N 2 ( g ) + 3H 2 ( g ) (2)2 H 2 ( g ) + O2 ( g ) = 2 H 2O ( l ) (3) H 2O ( l ) = H 2O ( g ) (4) N 2 ( g ) + O2 ( g ) = 2 NO ( g )
∆ H ( 298.15k ) = −5154.19 KJ ⋅ mol c m
θ
−1
, CO ( g ) 、H O ( l ) 的标准摩尔 2 2
分别为-393.51KJ﹒mol-1、 生成焓 ∆ f H m ( 298.15k ) 分别为 试求C (s)的标准摩尔生成焓 -285.84KJ﹒mol-1,试求C10H8(s)的标准摩尔生成焓 θ ∆ H ( 298.15k ) 。 f m
解：原式可由(1)×2+ (2)× 3+ (3)× 6+ (4)× 2所得 原式可由 × × × × 所得
θ θ θ θ θ ∴∆ r H m = 2∆ r H m (1) + 3∆ r H m ( 2 ) + 6∆ r H m ( 3) + 2∆ r H m ( 4 )
= 2 × 92.38 + 3 × ( −571.69 ) + 6 × 44.02 + 2 ×180.72 = −904.69kJ ⋅ mol
热力学第一定律习题课
利用
可得
C p,m CV ,m R
CV ,m pdV Vdp CV ,m C p,m pdV
dp dV 0 p V
简化后，有 对上式积分得
pV 常量
r
利用理想气体的状态方程，还可以由此得到
V r 1T 常量
p T
r 1
r
常量
例1、有1mol刚性多原子理想气体，原来压强为 1.0atm，体积为 ，若经过一绝热压缩过程 2.49×10-2 m3 ，体积缩小为原来的1/8，求： （1）气体内能的增加； （2）该过程中气体所作的功；
解题思路：
初状态
P0 Hs nRT0
末状态 P 0 ( H x)s nRT 热力学第 P0 ( H x) s nR (T H 5
7 T T0 5
有一个气筒，除底部外都是绝热的，上边是一个 可以上下无摩擦移动而不计重力的活塞，中间有 一个位置固定的导热隔板，把筒分隔成相等的两 部分A和B，A和B各盛有1mol氮气，现由底部慢 慢地将350J的热量传递给气体，设导热板的热容 量可忽略，求A和B的温度改变了多少？它们各 吸收了多少热量？若将位置固定的导热板换成可 自由滑动的绝热隔板，其他条件不变，则A和B 的温度又改变了多少？
热力学第一定律习题课
例1、如图所示，A、B两球完全相同，分别浸没在 水和水银的同一深度内，A、B球用同一种特殊的 材料制作，当温度稍微升高时，球的体积明显地增 大，如果水和水银的初温及缓慢升高后的末温都相 同，且两球膨胀后体积也相等，两球也不再上升， 则（ B ） A．A球吸收的热量多 B．B球吸收的热量多 C．A、B二球吸收的热量一样多 D．不能确定吸收热量的多少
C P 叫做理想气体定压摩尔热容；上式表明1摩尔理想气 体等压升温1开比等容升温1开要多吸收8.31焦耳的热量， 这是因为1摩尔理想气体等压膨胀温度升高1开时要对外做 功8.31焦耳的缘故。
大学物理热学习题课
dN m 32 4 ( ) e Ndv 2kT
v2
对于刚性分子自由度 单原子 双原子 多原子
i tr
(1)最概然速率
2kT 2 RT RT vp 1.41 m
(2)平均速率
i=t=3 i = t+r = 3+2 = 5 i = t+r = 3+3 =6
6、能均分定理
8kT 8 RT RT v 1.60 m
M V RT ln 2 M mol V1
QA
绝热过程
PV 常量
M E CV T M mol
(2)由两条等温线和两条绝热线 组成的循环叫做 卡诺循环。 •卡诺热机的效率
Q0
Q2 T2 卡诺 1 1 Q1 T1
M P1V1 P2V2 A CV T M mol 1
E 0
•热机效率
A Q1 Q2
M E CV T M mol M Q C P T M mol
A Q1 Q2 Q2 1 Q1 Q1 Q1
A=P(V2-V1) 等温过程
A
E 0
Q1 Q2 •致冷系数 e W Q1 Q2
热机效率总是小于1的， 而致冷系数e可以大于1。
定压摩尔热容
比热容比
CP ( dQ )P dT i2 i
8、平均碰撞次数 平均自由程
z
2d v n
2
CV •对于理想气体：
Cp
v z
1.热力学第一定律
1 2 2d n
二、热 力 学 基 础
Q ( E2 E1 ) A dQ dE dA
准静态过程的情况下
4. 摩尔数相同的两种理想气体 一种是氦气，一种是氢气，都从 相同的初态开始经等压膨胀为原 来体积的2倍，则两种气体( A ) (A) 对外做功相同，吸收的热量 不同. (B) 对外做功不同，吸收的热量 相同. (C) 对外做功和吸收的热量都不 同. (D) 对外做功和吸收的热量都相 同. A=P(V2-V1)
热力学习题课2013
C. △H1< △H2 D. 无法确定
6. 已知在298K时，H2O(g)的标准摩尔生成焓和H2(g)的标准摩尔 燃烧焓的数据如下
f Hm ( H 2O, g ) 241.82kJ mol 1
则在298K和标准压力下，平衡 H 2O(l ) H 2O( g ) A. -44.01kJ/mol C. 241.82 kJ/mol B. 44.01kJ/mol D. 285.83kJ/mol
B. △U< △ H, △A< △G, △S>0 C. △U> △ H, △A> △G, △S<0 D. △U< △ H, △A< △G, △S<0
4
5. 一定量的理想气体从同一始态出发，分别经如下两个过程达到 相同压力的终态，（1）等温压缩，其焓变为△H1，（2）绝热 压缩，其焓变为△H2，两者之间的关系为 A. △H1> △H2 B. △H1= △H2
2. 液体苯在一绝热刚性的氧弹中燃烧，其化学反应为 C6H6（l）+7.5O2（g）=6CO2（g）+ 3H2O（g）, 则下面表示准确的是 ( ) A.△U=0,△H<0,Q=0 B. △U=0,△H>0,W=0
C. △U=0,△H=0,Q=0
D. △U ≠ 0,△H ≠ 0,Q=0
3
3. 对于一定量的理想气体，下列不可能发生的过程是（）
（1）恒温下绝热膨胀；（2）恒压下做绝热膨胀；
（3）同时对外做功并放热； （4）不做非膨胀功，恒容下发生绝热过程，使系统温度上升 A. (1),(2) B. (3),(4) C. (1),(3) D. (2),(4) 4. 一定量的液态环己烷在其正常沸点时变为同温、同压的蒸 气，则（）
热力学第一定律习题课 (1)全
= 1.3%
（５）
P
qm ws
220 t/h103 kg/t 3600 s/h
1.1361 03
kJ/kg
=
6.94 104
kW
讨论
（１）本题的数据有实际意义，从计算中可以看到，忽略进出 口的动、位能差，对输轴功影响很小，均不超过3%，因此在实 际计算中可以忽略。 （２）蒸汽轮机散热损失相对于其他项很小，因此可以认为一 般叶轮机械是绝热系统。
m2u2 m1u1 m2 m1 h 0
u2
m2
m1 h
m2
m1u1
方法三 取充入气罐的m2-m1空气为闭口系
Q U W
Q 0 ? W ? U ?
U m2 m1 u2 u
W W1 W2 m2 m1 pv W2
2
则 Q23 U23 W23 U3 U2 87.5 kJ175 kJ 87.5 kJ
U1 U3 U123 87.5 kJ (77.5 kJ) 165 kJ
讨论
热力学能是状态参数，其变化只决定于初 终状态，于变化所经历的途径无关。
而热与功则不同，它们都是过程量，其变 化不仅与初终态有关，而且还决定于变化所 经历的途径。
1 2
(cf23
c22 )
ws
因为w3 0，所以
燃烧室 压 气 机
cf 3' 2 q (h3' h2 ) cf22
2 670103 J/kg- (800 - 580) 103 J/kg + (20 m/s)2 = 949 m/s
( 4 ) 燃气轮机的效率
取燃气轮机作为热力系，因为燃气在
( 5 ) 燃气轮机装置的总功率 装置的总功率＝燃气轮机产生的功率－压气机消耗的功率
第5章热力学第二定律习题课
a 1000 1.5 1.7 0.65
0.73
解： 取容器内全部气体为系统。 按题给，对所定义的系统应有 Q = 0, W = 0, U = UA + UB = 0 据此， 若UA 反之， 若UA UB UB
s 部 组 u 分 别 kJ/kg kJ/(kgK ) A a 1000 1.5
例 5-7 右图所示为 3 个可逆的热机 循环 A 、 B 、 C ，试分析比较它们 的热效率大小关系。 解：所给三个循环的平均吸热温度 和平均放热温度分别为：
TA1 T1； TA2 T2； 1 TB1 （T1 T2）； 2 TB2 T2；
T T1 A B C
T2
s
TC1 T1 TC 2 1 (T1 T2 ) 2
]
例 5.10 已知室内温度为 20℃ ，电冰箱内恒定地保持为 15℃，如果为此每分钟需从冰箱内排除热量221 kJ的热 量，问该电冰箱的压缩机功率至少需有多少kW？ 解：当电冰箱按逆卡诺循环工作时耗功最少 卡诺电冰箱的制冷系数应为 T2 258 c 7.3417 T1 T2 293 258 电冰箱每分钟的功耗 q2 221 w 29.98 kJ/min c 7.3714 电冰箱压缩机所需的功率至少为 N = w / 60 = 29.98 / 60 = 0.5 kW
2
q
T
1
0
因此，题给t2＝180℃是不可能的。
b.按题给，当t2=250℃时，过程的熵产量为
T2 s g s cP ln R ln T1 523 1.004 ln 0.287 ln 298 0..10283kJ /( kg K )
因此，过程造成的可用能损失
P2 P 1 0.5 0.1
0.73
解： 取容器内全部气体为系统。 按题给，对所定义的系统应有 Q = 0, W = 0, U = UA + UB = 0 据此， 若UA 反之， 若UA UB UB
s 部 组 u 分 别 kJ/kg kJ/(kgK ) A a 1000 1.5
例 5-7 右图所示为 3 个可逆的热机 循环 A 、 B 、 C ，试分析比较它们 的热效率大小关系。 解：所给三个循环的平均吸热温度 和平均放热温度分别为：
TA1 T1； TA2 T2； 1 TB1 （T1 T2）； 2 TB2 T2；
T T1 A B C
T2
s
TC1 T1 TC 2 1 (T1 T2 ) 2
]
例 5.10 已知室内温度为 20℃ ，电冰箱内恒定地保持为 15℃，如果为此每分钟需从冰箱内排除热量221 kJ的热 量，问该电冰箱的压缩机功率至少需有多少kW？ 解：当电冰箱按逆卡诺循环工作时耗功最少 卡诺电冰箱的制冷系数应为 T2 258 c 7.3417 T1 T2 293 258 电冰箱每分钟的功耗 q2 221 w 29.98 kJ/min c 7.3714 电冰箱压缩机所需的功率至少为 N = w / 60 = 29.98 / 60 = 0.5 kW
2
q
T
1
0
因此，题给t2＝180℃是不可能的。
b.按题给，当t2=250℃时，过程的熵产量为
T2 s g s cP ln R ln T1 523 1.004 ln 0.287 ln 298 0..10283kJ /( kg K )
因此，过程造成的可用能损失
P2 P 1 0.5 0.1
热力学第er定律习题课
3 θ
16.下列关于功与热的叙述正确的是（ ） A.功可以全部变成热，且不引起任何其它变化 B.热可以全部变成功，且不引起任何其它变化 C.功是能量，是系统的状态性质。 D.热是能量，是系统的状态性质。 答： A
17.下列关于可逆过程的叙述不正确的是( D ) A.可逆过程进行时系统与环境始终无限接近于平衡态 B.可逆过程进行时过程的推动力与阻力相差无限小， C.系统进行可逆过程时，完成一个有限变化过程需要 无限长时间 D.等温可逆过程中，系统对环境作最小功。
第2章 热力学第一定律习题课
一、填空题
1. 当某气体的压缩因子z<1时,说明理想气体比此真实 气体_____压缩(易于,难于)可逆过程有哪些特点? 答：难于
2.临界温度使气体可以液化的_____温度(最高,最低) 答：最高
3.一定量的理想气体，从同一始态(压力P1)可逆膨胀 到压力为P2，则等温膨胀的终态体积( V1)与绝热膨 胀的终态体积( V2)之间关系： V1 V2 。(>，=，<)
22.已知反应B→A，B→C的等压反应热分别为∆H1与 ∆H2，那么A→C的∆H3与它们的关系是（） A.∆H3 = ∆H1 + ∆H2 ； B. ∆H3 = ∆H1 - ∆H2 ； C. ∆H3 = ∆H2 - ∆H1 ； D. ∆H3 = 2∆H1 - ∆H2 。
答： C
23.反应C(金钢石) + ½O2(g) →CO(g) 的热效应为∆rU， 则此值为（ ） A. CO(g) 的生成热 ； B. C(金钢石)的燃烧热； C.碳的燃烧热 ； D.全不是 。
6.封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统 的焓。（ ） 答：错。只有封闭系统不做非膨胀功等压过程ΔH=QP 7.当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的 数值。当系统的状态发生变化时，所有的状态函数 的数值也随之发生变化。（ ） 答：错
16.下列关于功与热的叙述正确的是（ ） A.功可以全部变成热，且不引起任何其它变化 B.热可以全部变成功，且不引起任何其它变化 C.功是能量，是系统的状态性质。 D.热是能量，是系统的状态性质。 答： A
17.下列关于可逆过程的叙述不正确的是( D ) A.可逆过程进行时系统与环境始终无限接近于平衡态 B.可逆过程进行时过程的推动力与阻力相差无限小， C.系统进行可逆过程时，完成一个有限变化过程需要 无限长时间 D.等温可逆过程中，系统对环境作最小功。
第2章 热力学第一定律习题课
一、填空题
1. 当某气体的压缩因子z<1时,说明理想气体比此真实 气体_____压缩(易于,难于)可逆过程有哪些特点? 答：难于
2.临界温度使气体可以液化的_____温度(最高,最低) 答：最高
3.一定量的理想气体，从同一始态(压力P1)可逆膨胀 到压力为P2，则等温膨胀的终态体积( V1)与绝热膨 胀的终态体积( V2)之间关系： V1 V2 。(>，=，<)
22.已知反应B→A，B→C的等压反应热分别为∆H1与 ∆H2，那么A→C的∆H3与它们的关系是（） A.∆H3 = ∆H1 + ∆H2 ； B. ∆H3 = ∆H1 - ∆H2 ； C. ∆H3 = ∆H2 - ∆H1 ； D. ∆H3 = 2∆H1 - ∆H2 。
答： C
23.反应C(金钢石) + ½O2(g) →CO(g) 的热效应为∆rU， 则此值为（ ） A. CO(g) 的生成热 ； B. C(金钢石)的燃烧热； C.碳的燃烧热 ； D.全不是 。
6.封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统 的焓。（ ） 答：错。只有封闭系统不做非膨胀功等压过程ΔH=QP 7.当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的 数值。当系统的状态发生变化时，所有的状态函数 的数值也随之发生变化。（ ） 答：错
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28. 1mol理想气体在25℃时由100kPa变到1000kPa,若①经过等温可逆压缩, 则△S1= J.K-1; ②经p环=1000kPa的恒外压等温压缩,则S2= J/K; 第一 个过程的△S环= J/K,第二个过程的△S环= J/K。 29. 1mol理想气体由0℃,100kPa变到0℃200kPa,此过程的△G= J。
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
习题课
热力学第二定律习题 ---填空题：
7. 1Mol理想气体从同一始态Ⅰ(p1,V1,T1) 分别经过绝热可逆和绝热向真空 自由膨胀至相同的V2 ,其相应的始态为Ⅱ(p2,V2,T2) 及Ⅲ(p3,V3,T3),则在两 个终态间的关系是: △T2 △T3 , p2 p3, △S2 △S3 （填：>,<或=） 8. 323.15K时水的饱和蒸气压为13.33kPa,若1Mol水在323.15K,13.33kPa的 条件下向真空蒸发为323.15K,13.33kPa的水蒸气,则此过程的 △U 0,△H 0, △S 0,△A 0,△G 0。（填：>,<或=）
0。 0，△W 0。
概念图1
0,经绝热不可逆压缩△S
12. 1Mol单原子理想气体等容从T1冷却到T2,则该过程的△S
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
习题课
热力学第二定律习题 ---填空题：
13. 实际气体经节流膨胀后△S 0。 0,环境的△S 0,△G 0。 0。
习题课
绝热不逆： WIr= Wt ×10%= -3014×10%= -301.4J WIr= Uir = nCV,m(T’2 –T1)= - 301.4J
得
T’2=285K
Hir= nCp,m(T’2 –T1)=1 ×7/2×80314×(285-300)
= - 436J
Q=0
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
A.1.46 J/K· mol B.5.15 J/K· mol C.7.20 J/K· mol D.15.0 J/K· mol 14.下列说法中,那一种是不正确的( ) A. 隔离物系中的熵永不减少 B. 在绝热过程中物系的熵决不会减少 C. 物系处于平衡态时熵值最大 D. 任何热力学过程不可能出现 <0
习题课
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
习题课
1mol双原子分子理想气体从初态300k,100kPa分别 经可逆及不可逆绝热膨胀至压力均为10kPa的终态。 如果不可逆过程所作的功仅为可逆过程的10%， 请计算不可逆过程的W、Q 、 U 和 H。
概念图1
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北科大
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
概念图1
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理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第二定律习题 ---选择题：
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第二定律习题---填空题：
1. 对于无相变化,无化学变化只做体积功的封闭系统, (G / p )T 的值( )(填:大 于零,小于零,等于零)
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第二定律习题 ---选择题：
12. 在恒温恒压不作非体积功的情况下,下列那个过程肯定可以自发进行 ( ) A. △ H>0,且△S>0 B. △H>0,且△S<0 C. △H<0,且△S>0 D. △H<0,且△S<0 13. 已知金属铝的Tf 熔点 为933K,熔化热Δfus Hm为10619J/mol ,若其液体和 固态时的摩尔定压热容Cp,m (1)和 Cp,m(S)分别为34.3和32.8J/K· mol ,则当铝 从873K加热到973K时,其熵变化为( )
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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7、 某理想气体由p可逆压缩至p2=6.5 p ，其过程方程 式为pV1. 2 =常数。 如气体的初态T1=290.2K，V1=15dm3 记算V2, T2和W。
解： p1=p PV1.2=C T1=290.2K V1=15dm3
p2=6.5p V2=? T2=?
9. 下列各式中对理想气体 何时不为零( ) A. B. C.
D.
10. 在 298K 时已知气相反应 的 为 , 则发1Mol反应的 ( ) A. = B. = 0 C. > D. < 11. 欲使一过程的△G=0,应满足的条件是 ( ) A. 可逆绝热过程 B. 恒容绝热且只作膨胀功的过程 C. 恒温恒压且只作膨胀功的可逆过程 D. 恒温恒容且只作膨胀功的可逆 概念图1 过程
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概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
根据过程方程得：
V2 = (p1/p2)1/1. 2V1= (p/6.5p) ×15 =3.15dm3
T2 T1 P2V2 P1V1 T1 P2V2 =6.5p ×3.15 ×290.2/p×15 =396.1K T2 P1V1
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第一定律习题 ---填空题：
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第一定律习题 ---选择题：
概念图1
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理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
解：
绝热可逆
T1=800K P2 =100kPa 对于绝热可逆过程
T2 =? P2 =10kPa T2’ =? P2’=10kPa
绝热不可逆
T2 = T1(p2/p1)( –1)/
=300× (10/100) (1.4–1)/1.4 =155K
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
概念图1
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理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第二定律习题 ---填空题：
26. 1mol理想气体体积由V变到2V,若经等温自由膨胀,△S1= J/K; 若经等 温可逆膨胀△S2= J/K,；若经绝热可逆膨胀△S4= J/K。
27. 可逆热机的效率最高,在其他条件相同的条件下,假设由可逆热机代替其他 热机来牵引列车,其速度将 。
9．有1Mol理想气体，始态温度为T1，体积为V1，经下述不同过程达到终态， 终态体积均为：①等温不可逆膨胀，△S 0; ② 绝热等外压膨胀,△S 0; ③ 绝热可逆膨胀,△S 0。（填：>,<或=） 10. 理想气体经节流膨胀后，△U
11. 系统经绝热不可逆膨胀△S
0,△S
0,△G
0（填：>,<或=）
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热力学第一定律习题 ---选择题：
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第一定律习题 ---选择题：
概念图1
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热力学第二定律习题---选择题：
0
23. 某居室与外界绝热,室温T1。将工作于室内的电冰箱门打开，经过一段时 间后的温度后,电冰箱停止工作,然后测得室温为T2,则 T2 T1 。 24. 已知某系统从300K的恒温热源吸热1000J, 系统的熵变△S=10J.K-1此过 程为 过程 ( 填可逆或不可逆 ) 。 25. 在理想气体的T—S图上，等容线的斜率 (T / S )V = 等压线 (T / S ) P = 。 ，
概念图1
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热力学第一定律习题 ---填空题：
概念图1
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热力学第一定律习题 ---填空题：
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
14. 某系统进行不可逆循环后,其系统的△S 15. 液体在沸点时等温蒸发，△U 0,△A
16. 1Mol℃的过冷水在101.325kPa下变成-10℃的冰,其过程的 △U 0,△H 0,△S 0, △G 0。
18. 1Mol理想气体绝热向真空膨胀,体积扩大1倍 , 则此过程△S(系统)+△S(环 境) 0, △S(环境) 0
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
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热力学第二定律习题 ---填空题：
7. 1Mol理想气体从同一始态Ⅰ(p1,V1,T1) 分别经过绝热可逆和绝热向真空 自由膨胀至相同的V2 ,其相应的始态为Ⅱ(p2,V2,T2) 及Ⅲ(p3,V3,T3),则在两 个终态间的关系是: △T2 △T3 , p2 p3, △S2 △S3 （填：>,<或=） 8. 323.15K时水的饱和蒸气压为13.33kPa,若1Mol水在323.15K,13.33kPa的 条件下向真空蒸发为323.15K,13.33kPa的水蒸气,则此过程的 △U 0,△H 0, △S 0,△A 0,△G 0。（填：>,<或=）
0。 0，△W 0。
概念图1
0,经绝热不可逆压缩△S
12. 1Mol单原子理想气体等容从T1冷却到T2,则该过程的△S
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13. 实际气体经节流膨胀后△S 0。 0,环境的△S 0,△G 0。 0。
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绝热不逆： WIr= Wt ×10%= -3014×10%= -301.4J WIr= Uir = nCV,m(T’2 –T1)= - 301.4J
得
T’2=285K
Hir= nCp,m(T’2 –T1)=1 ×7/2×80314×(285-300)
= - 436J
Q=0
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
A.1.46 J/K· mol B.5.15 J/K· mol C.7.20 J/K· mol D.15.0 J/K· mol 14.下列说法中,那一种是不正确的( ) A. 隔离物系中的熵永不减少 B. 在绝热过程中物系的熵决不会减少 C. 物系处于平衡态时熵值最大 D. 任何热力学过程不可能出现 <0
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1mol双原子分子理想气体从初态300k,100kPa分别 经可逆及不可逆绝热膨胀至压力均为10kPa的终态。 如果不可逆过程所作的功仅为可逆过程的10%， 请计算不可逆过程的W、Q 、 U 和 H。
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1. 对于无相变化,无化学变化只做体积功的封闭系统, (G / p )T 的值( )(填:大 于零,小于零,等于零)
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12. 在恒温恒压不作非体积功的情况下,下列那个过程肯定可以自发进行 ( ) A. △ H>0,且△S>0 B. △H>0,且△S<0 C. △H<0,且△S>0 D. △H<0,且△S<0 13. 已知金属铝的Tf 熔点 为933K,熔化热Δfus Hm为10619J/mol ,若其液体和 固态时的摩尔定压热容Cp,m (1)和 Cp,m(S)分别为34.3和32.8J/K· mol ,则当铝 从873K加热到973K时,其熵变化为( )
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7、 某理想气体由p可逆压缩至p2=6.5 p ，其过程方程 式为pV1. 2 =常数。 如气体的初态T1=290.2K，V1=15dm3 记算V2, T2和W。
解： p1=p PV1.2=C T1=290.2K V1=15dm3
p2=6.5p V2=? T2=?
9. 下列各式中对理想气体 何时不为零( ) A. B. C.
D.
10. 在 298K 时已知气相反应 的 为 , 则发1Mol反应的 ( ) A. = B. = 0 C. > D. < 11. 欲使一过程的△G=0,应满足的条件是 ( ) A. 可逆绝热过程 B. 恒容绝热且只作膨胀功的过程 C. 恒温恒压且只作膨胀功的可逆过程 D. 恒温恒容且只作膨胀功的可逆 概念图1 过程
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根据过程方程得：
V2 = (p1/p2)1/1. 2V1= (p/6.5p) ×15 =3.15dm3
T2 T1 P2V2 P1V1 T1 P2V2 =6.5p ×3.15 ×290.2/p×15 =396.1K T2 P1V1
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解：
绝热可逆
T1=800K P2 =100kPa 对于绝热可逆过程
T2 =? P2 =10kPa T2’ =? P2’=10kPa
绝热不可逆
T2 = T1(p2/p1)( –1)/
=300× (10/100) (1.4–1)/1.4 =155K
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26. 1mol理想气体体积由V变到2V,若经等温自由膨胀,△S1= J/K; 若经等 温可逆膨胀△S2= J/K,；若经绝热可逆膨胀△S4= J/K。
27. 可逆热机的效率最高,在其他条件相同的条件下,假设由可逆热机代替其他 热机来牵引列车,其速度将 。
9．有1Mol理想气体，始态温度为T1，体积为V1，经下述不同过程达到终态， 终态体积均为：①等温不可逆膨胀，△S 0; ② 绝热等外压膨胀,△S 0; ③ 绝热可逆膨胀,△S 0。（填：>,<或=） 10. 理想气体经节流膨胀后，△U
11. 系统经绝热不可逆膨胀△S
0,△S
0,△G
0（填：>,<或=）
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0
23. 某居室与外界绝热,室温T1。将工作于室内的电冰箱门打开，经过一段时 间后的温度后,电冰箱停止工作,然后测得室温为T2,则 T2 T1 。 24. 已知某系统从300K的恒温热源吸热1000J, 系统的熵变△S=10J.K-1此过 程为 过程 ( 填可逆或不可逆 ) 。 25. 在理想气体的T—S图上，等容线的斜率 (T / S )V = 等压线 (T / S ) P = 。 ，
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基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
14. 某系统进行不可逆循环后,其系统的△S 15. 液体在沸点时等温蒸发，△U 0,△A
16. 1Mol℃的过冷水在101.325kPa下变成-10℃的冰,其过程的 △U 0,△H 0,△S 0, △G 0。
18. 1Mol理想气体绝热向真空膨胀,体积扩大1倍 , 则此过程△S(系统)+△S(环 境) 0, △S(环境) 0