物化物化习题课1答案

物理化学习题讨论课（一） 热一律、 热二律,一、指出下列公式的适用条件,任何热力学系统的任何过程 参加气体为理想气体的定温反应 热力学系统的定温过程 封闭系统定温定压的可逆过程 组成不变、W0的定压变温过程；或组成不变、W0的理想气体变温过程,二、一绝热箱中装有水，接联电阻丝，由蓄电池供电。问在下列情况下，Q、W及U的值是正、负、或零？,* 表示通电后电阻丝及水温升高。并假定电池放电无热效应。,0,0,0,0,三、一个绝热气缸，有一理想活塞（无重量、无摩擦）。其中含有理想气体，内壁绕有电阻丝。通电时，气体就慢慢膨胀。因为是一等压过程，Qp=H；又因为是绝热体系，Qp=0；所以H=0。该结论对吗，为什么？,答：不对，H 0。 。 （1）以气体为系统： Qp=H；但Qp 0，所以H 0。 （2）以气体及电阻丝为系统： Qp=0；但W 0， Qp H，所以H 0。,四、设一气体经过如图AB C A的可逆过程，应如何在图上表示下列各量： （1）系统净做功； （2）B C过程的U ； （3） B C过程的Q。,p,V,A,B,C,U =0,Q = 0,解答： （1）系统净做功等于ABCA所围面积 SABCA；,（2） UAB + UBC + UCA = 0， UAB = 0 UBC = UCA = WCA；,（3） QBC =UBC WBC = WCA WBC = (WCA +WBC ),五、进行下述过程时，体系的U、H、S及G何者为零？ （1）非理想气体的卡诺循环 （2）处于平衡T,p下的纯物质相变 （3）隔离系统的任何过程 （4）绝热可逆过程 （5）恒压下，W=0的绝热过程,U,H,S及G均为零；,G0；,U0；,S0；,H0；,六、理想气体向真空膨胀过程 dT=0，dU = 0， 并有 - pdV=W=0。 则根据基本方程式dU=TdS pdV 可知：TdS=0； 所以过程的 dS=0 ，即此过程熵不变。 上述推理及结论是否正确？,答：不正确。 错误在于：- W=0 ；但 - pdV W，因此 - pdV 0 根据基本方程式dU=TdS pdV 可知： dU=0； TdS pdV,七、试判断 （1）水(25，101kPa) 汽(25，101kPa) 此过程的G是大于、小于、还是等于零？该过程是否自发？ （2）若将25的水放在大气中，水便会自动蒸发，此现象与（1）中的结论是否矛盾？,pe=101kPa,答： (1) G 0；过程非自发。,（2）不矛盾。 （1）p(H2O)为101 kPa，（2） p(H2O)为p*，且p* p* 时，蒸气过饱和未平衡，则蒸气自动凝结至 p* 的平衡态。,