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习题
第1章 绪言
一、是否题
1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。(错。和,如一
体积等于2V的绝热刚性容器,被一理想的隔板一分为二,左侧状态是T,P的理想气体,右侧是T温度 的真空。当隔板抽去后,由于Q=W=0,
,,,故体系将在T,2V,状态下 ,)
达到平衡,2. 封闭体系的体积为一常数。(错)
,3. 封闭体系中有两个相
。在尚未达到平衡时,两个相都是均相敞开体系;达到平衡时,则
两个相都等价于均相封闭体系。(对)
4. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。(对)
5. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。(错。还与压力或摩尔体积有关。)
6. 要确定物质在单相区的状态需要指定两个强度性质,但是状态方程 P=P(T,V)的自变量中只有一个强度 性
质,所以,这与相律有矛盾。(错。V也是强度性质)
7. 封闭体系的1mol气体进行了某一过程,其体积总是变化着的,但是初态和终态的体积相等,初态和终
态的温度分别为T1和T2,则该过程的
;同样,对于初、终态压力相等的过程有
。(对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。)
8. 描述封闭体系中理想气体绝热可逆途径的方程是(其中
),而一位学生认
为这是状态函数间的关系,与途径无关,所以不需要可逆的条件。(错。) 9. 自变量与独立变量是一致的,从属变量与函数是一致的。(错。有时可能不一致)
10. 自变量与独立变量是不可能相同的。(错。有时可以一致)
三、填空题
1. 状态函数的特点是:状态函数的变化与途径无关,仅决定于初、终态 。
2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。
3. 封闭体系中,温度是T的1mol理想气体从(P ,V )等温可逆地膨胀到(P ,V ),则所做的功为
i i f f
(以V表示)或
(以P表示)。
) ,按下列途径由T1、P1和V1可逆地变化至P ,则
2
4. 封闭体系中的1mol理想气体(已知
A 等容过程的 W= 0 ,Q=
U= ,
H= ,
。
B 等温过程的 W=
,Q=,U= 0 ,H= 0 。
C 绝热过程的 W=
,Q= 0 ,U=,H=
。
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5. 在常压下1000cm液体水膨胀1cm,所作之功为 ;若使水的表面增大1cm,我们所要作的功 是
2
J (水的表张力是72erg cm-)。
6
6. 1MPa=10Pa=10bar==。
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7. 1kJ=1000J== cm=10000bar cm=1000Pa m。 8. 普适气体常数R= cm
3
-1-1 3 K= cm mol
1 。-1 mol
-1 K = J mol
-1 K
-1
-1 -= molK
四、计算题
1. 一个绝热刚性容器,总体积为V
t,温度为T ,被一个体积可以忽略的隔板分为A、B两室。两室装有不同
的理想气体。突然将隔板移走,使容器内的气体自发达到平衡。计算该过程的Q、W、 和最终的T
和P。设初压力是(a)两室均为P;(b)左室为P,右室是真空。
00解:(a)(b)
2. 常压下非常纯的水可以过冷至0℃以下。一些-5℃的水由于受到干扰而开始结晶,由于结晶过程进行得
-1
很快,可以认为体系是绝热的,试求凝固分率和过程的熵变化。已知冰的熔化热为 g
~-5℃之间的热容为 g
-1 -1 K
。
在0 和水
解:以1克水为基准,即