物化物化习题课1答案
7页1、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
2、 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。,
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