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
第一章 热力学第一定律思考题(答案)
第一章热力学第一定律思考题1. 下列说法中哪些是不正确的？（1）绝热封闭系统就是孤立系统；（2）不作功的封闭系统未必就是孤立系统；（3）作功又吸热的系统是封闭系统；（4）与环境有化学作用的系统是敞开系统。
【答】（1）不一定正确。
绝热条件可以保证系统和环境之间没有热交换，封闭条件可以保证系统和环境之间没有物质交换。
但是单单这两个条件不能保证系统和环境之间没有其他能量交换方式，如作功。
当绝热封闭的系统在重力场中高度发生大幅度变化时，系统和地球间的作功不能忽略，系统的状态将发生变化。
（2）正确。
（3）不正确。
系统和环境间发生物质交换时，可以作功又吸热，但显然不是封闭系统。
为了防止混淆，一般在讨论功和热的时候，都指定为封闭系统，但这并不意味着发生物质交换时没有功和热的发生。
但至少在这种情况下功和热的意义是含混的。
（4）正确。
当发生化学作用（即系统和环境间物质交换）时，将同时有热和功发生，而且还有物质转移，因此是敞开系统。
2. 一隔板将一刚性容器分为左、右两室，左室气体的压力大于右室气体的压力。
现将隔板抽去，左、右室气体的压力达到平衡。
若以全部气体作为系统，则△U、Q、W为正？为负？或为零？【答】因为容器是刚性的，在不考虑存在其它功的情况下，系统对环境所作的功的W = 0 ；容器又是绝热的，系统和环境之间没有能量交换，因此Q = 0；根据热力学第一定律△U = Q ＋W，系统的热力学能（热力学能）变化△U = 0。
3. 若系统经下列变化过程，则Q、W、Q + W 和△U 各量是否完全确定？为什么？（1）使封闭系统由某一始态经过不同途径变到某一终态；（2）若在绝热的条件下，使系统从某一始态变化到某一终态。
【答】（1）对一个物理化学过程的完整描述，包括过程的始态、终态和过程所经历的具体途径，因此仅仅给定过程的始、终态不能完整地说明该过程。
Q、W 都是途径依赖（path-dependent）量，其数值依赖于过程的始态、终态和具体途径，只要过程不完全确定，Q、W 的数值就可能不确定。
热力学第一定律习题及答案
热力学第一定律习题一、单选题1) 如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有：( )A. W =0，Q <0，U <0B. W <0，Q <0，U >0C. W <0，Q <0，U >0D. W <0，Q =0，U >02) 如图，用隔板将刚性绝热壁容器分成两半，两边充入压力不等的空气(视为理想气体)，已知p右> p左，将隔板抽去后: ( )A. Q＝0, W ＝0, U ＝0B. Q＝0, W <0, U >0C. Q >0, W <0, U >0D. U ＝0, Q＝W03）对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的：( )A. (∂U/∂T)V＝0B. (∂U/∂V)T＝0C. (∂H/∂p)T＝0D. (∂U/∂p)T＝04）凡是在孤立孤体系中进行的变化，其U 和H 的值一定是：( )A. U >0, H >0B. U ＝0, H＝0C. U <0, H <0D. U ＝0，H 大于、小于或等于零不能确定。
5）在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的: ( )A. Q >0, H＝0, p < 0B. Q＝0, H <0, p >0C. Q＝0, H ＝0, p <0D. Q <0, H ＝0, p <06）如图，叙述不正确的是：( )A.曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小B.H1表示无限稀释积分溶解热C.H2表示两浓度n1和n2之间的积分稀释热D.曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时HCl的微分溶解热7）H＝Q p此式适用于哪一个过程: ( )A.理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5sPaB.在0℃、101325Pa下，冰融化成水C.电解CuSO4的水溶液D.气体从(298K，101325Pa)可逆变化到(373K，10132.5Pa )8) 一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1、V2。
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。
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。
（完整版）《物理化学》第二章热力学第一定律练习题（含答案）
（完整版）《物理化学》第⼆章热⼒学第⼀定律练习题（含答案）第⼆章练习题⼀、填空题1、根据体系和环境之间能量和物质的交换情况，可将体系分成、、。
2、强度性质表现体系的特征，与物质的数量⽆关。
容量性质表现体系的特征，与物质的数量有关，具有性。
3、热⼒学平衡状态同时达到四种平衡，分别是、、、。
4、体系状态发⽣变化的称为过程。
常见的过程有、、、、。
5、从统计热⼒学观点看，功的微观本质是，热的微观本质是。
6、⽓体各真空膨胀膨胀功W= 07、在绝热钢瓶中化学反应△U= 08、焓的定义式为。
⼆、判断题（说法对否）：1、当体系的状态⼀定时，所有的状态函数都有⼀定的数值。
（√）2、当体系的状态发⽣变化时，所有的状态函数的数值也随之发⽣变化。
（χ）3．因= ΔH， = ΔU，所以与都是状态函数。
（χ）4、封闭系统在压⼒恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
（χ）错。
只有封闭系统不做⾮膨胀功等压过程ΔH=Q P5、状态给定后，状态函数就有定值；状态函数确定后，状态也就确定了。
（√）6、热⼒学过程中W的值应由具体过程决定( √ )7、1mol理想⽓体从同⼀始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热⼒学能不变。
( √ )三、单选题1、体系的下列各组物理量中都是状态函数的是（ C ）A 、T、P、V、QB 、m、W、P、HC、T、P、V、n、D、T、P、U、W2、对于内能是体系的单值函数概念，错误理解是（ C ）A体系处于⼀定的状态，具有⼀定的内能B对应于某⼀状态，内能只能有⼀数值不能有两个以上的数值C状态发⽣变化，内能也⼀定跟着变化D对应于⼀个内能值，可以有多个状态3下列叙述中不具有状态函数特征的是（D ）A体系状态确定后，状态函数的值也确定B体系变化时，状态函数的改变值只由体系的始终态决定C经循环过程，状态函数的值不变D状态函数均有加和性4、下列叙述中正确的是（ A ）A物体温度越⾼，说明其内能越⼤B物体温度越⾼，说明其所含热量越多C凡体系温度升⾼，就肯定是它吸收了热D凡体系温度不变，说明它既不吸热也不放热5、下列哪⼀种说法错误（ D ）A焓是定义的⼀种具有能量量纲的热⼒学量B只有在某些特定条件下，焓变△H才与体系吸热相等C焓是状态函数D焓是体系能与环境能进⾏热交换的能量6、热⼒学第⼀定律仅适⽤于什么途径（A）A同⼀过程的任何途径B同⼀过程的可逆途径C同⼀过程的不可逆途径D不同过程的任何途径7. 如图，将CuSO4⽔溶液置于绝热箱中,插⼊两个铜电极，以蓄电池为电源进⾏电解，可以看作封闭系统的是（A）(A) 绝热箱中所有物质； (B) 两个铜电极；(C) 蓄电池和铜电极；(D) CuSO4⽔溶液。
第一章 热力学第一、二定律试题及答案
第一章 热力学第一定律一、选择题1．下述说法中，哪一种正确（ ）(A)热容C 不是状态函数； (B)热容C 与途径无关；(C)恒压热容C p 不是状态函数；(D)恒容热容C V 不是状态函数。
2．对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是（ ）(A) 体系处于一定的状态，具有一定的内能；(B) 对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值；(C) 状态发生变化，内能也一定跟着变化；(D) 对应于一个内能值，可以有多个状态。
3．某高压容器中盛有可能的气体是O 2 ,Ar, CO 2, NH 3中的一种，在298K 时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3，温度降低21K ，则容器中的气体（ ）(A) O 2 (B) Ar (C) CO 2 (D) NH 34．戊烷的标准摩尔燃烧焓为-3520kJ·mol -1，CO 2(g)和H 2O(l)标准摩尔生成焓分别为-395 kJ·mol -1和-286 kJ·mol -1，则戊烷的标准摩尔生成焓为（ ）(A) 2839 kJ·mol -1 (B) -2839 kJ·mol -1 (C) 171 kJ·mol -1 (D) -171 kJ·mol -15．已知反应)()(21)(222g O H g O g H =+的标准摩尔反应焓为)(T H m r θ∆，下列说法中不正确的是（ ）。
(A).)(T H m r θ∆是H 2O(g)的标准摩尔生成焓 (B). )(T H m r θ∆是H 2O(g)的标准摩尔燃烧焓 (C). )(T H m r θ∆是负值 (D). )(T H m r θ∆与反应的θm r U ∆数值相等 6．在指定的条件下与物质数量无关的一组物理量是（ ）(A) T , P, n (B) U m , C p, C V(C) ΔH, ΔU, Δξ (D) V m , ΔH f,m (B), ΔH c,m (B)7．实际气体的节流膨胀过程中，下列那一组的描述是正确的（ ）(A) Q=0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠0 (B) Q=0 ΔH<0 ΔP> 0 ΔT>0(C) Q>0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT<0 (D) Q<0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠08．已知反应 H 2(g) + 1/2O 2(g) →H 2O(l)的热效应为ΔH ，下面说法中不正确的是（ ）(A) ΔH 是H 2O(l)的生成热 (B) ΔH 是H 2(g)的燃烧热(C) ΔH 与反应 的ΔU 的数量不等 (D) ΔH 与ΔH θ数值相等9．为判断某气体能否液化，需考察在该条件下的（ ）(A) μJ-T > 0 (B) μJ-T < 0 (C) μJ-T = 0 (D) 不必考虑μJ-T 的数值10．某气体的状态方程为PV=RT+bP(b>0)，1mol 该气体经等温等压压缩后其内能变化为（ ）(A) ΔU>0 (B) ΔU <0 (C) ΔU =0 (D) 该过程本身不能实现11．均相纯物质在相同温度下C V > C P的情况是（）(A) (∂P/∂T)V<0 (B) (∂V/∂T)P<0(C) (∂P/∂V)T<0 (D) 不可能出现C V>C P12．理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的压力，则其终态的温度，体积和体系的焓变必定是（）(A) T可逆> T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆>ΔH不可逆(B) T可逆< T不可逆, V可逆< V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆(C) T可逆< T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆(D) T可逆< T不可逆, V可逆< V不可逆, ΔH可逆>ΔH不可逆13．1mol、373K、1atm下的水经下列两个不同过程达到373K、1atm下的水汽：(1)等温可逆蒸发，(2)真空蒸发。
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 。
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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. 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 。
—15J B. —5J C. 5J D. 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. 2/3 B 。
1/2 C.2/5 D.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，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T 1升高∆T ；(2）使低温热源的温度T 2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〉∆η2B 。
∆η2>∆η1C 。
∆η1=∆η2D 。
无法确定哪个大解：)]1()1[()]1()1[(1212121212T T T T T T T T T T --∆+----∆--=∆-∆ηη 0)()(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的两个热源之间，另一个工作在温度为T 2与T 3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50020025252525m ,=⨯=∆=∆=∆=∆=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 νννJ 6。
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 。
选择题12图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___________。
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)。
填空题7图21Vp p V 112pp 填空题6图 填空题8图3) p 5 填空题9图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 W T 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 690.8J2。
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 VV ==⎰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 p 3。
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,V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。