热力学习题课1.ppt

单击以编辑,母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,上一页,下一面,一选择题,1.1,mol,单原子分子理想气体，经过一个循环过程,W,为100,J，,则,Q,为：,a.0;b.100J;c.-100J;d.,求不出(因不知过程可逆与否),2.理想气体在可逆绝热膨胀过程中,a.U,增加；,b.S,不变；,c.S,增大；,d.T,不变。,3.1,mol,纯液体在其正常沸点时完全气化,该过程增大的量是：,a.,蒸气压；,b.,气化热；,c.,熵,；d.,吉布斯函数。,4.液态水在100及101,kPa,下气化，则该过程,a.,H=0；b.,S=0;c.,A=0;d.,G=0.,5.1mol,理想气体经一等温可逆压缩过程，则,a.,G A;b.G A;c.G=A;d.,二者无法比较。,U=0 Q=-W,b,b,dS,=,Q,r,/T,c,d,c,A=U-TS=-TS G=H-TS=-TS,6.,工作在100和25 两个热源之间的卡诺热机的热机效率是,a.20%;b.25%;c.75%;d.100%,7.,在-20 和101,kPa,下，过冷水结成冰，则系统、环境及总熵变为,a.,S(,系统)0,S(,环境)0,S(,总)0,S(,环境)0,S(,总)0；,c.,S(,系统)0,S(,总)0；,d.,S(,系统)0,S(,总)0；,二.填空,1.25 时有恒温反应,C,6,H,6,(,l,)+7.5O,2,(,g,),3,H,2,O(,l,)+6CO,2,(,g,),则该反应的,H,m,与,U,m,之差为_若液体苯在置于,密闭容器中完全燃烧，同时释放出热量3264,kJ，,则其恒,压 燃烧热 _,a,d,过冷水结冰是自发,过程则:,S(,总)0;,有序性增加则:,S(,系统)0;,-3718,J,2.封闭系统，,W=0,时，下列过程中,U、,H、,S、,A、,G,何者必为零。,a.,绝热密闭刚性容器中进行的化学反应过程,b.,某物质的恒温、恒压可逆相变过程,c.,系统所经历的任一不可逆循环过程,U,G,全部,三.计算题,例,1,：,将,0.4mol,、,300K,、,200.0kPa,的某理想气体绝热压缩到,1000kPa,，此过程系统得功,4988.4J,，已知该理想气体在,300K,、,200.0kPa,时的摩尔熵,S,m,=205.0JK,-1,mol,-1,，,C,p,m,=3.5R,。试求题给过程的,U,、,H,、,S,、,G,及,A,。,解：,例,1,：,将,0.4mol,、,300K,、,200.0kPa,的某理想气体绝热压缩到,1000kPa,，此过程系统得功,4988.4J,，已知该理想气体在,300K,、,200.0kPa,时的摩尔熵,S,m,=205.0JK,-1,mol,-1,，,C,p,m,=3.5R,。试求题给过程的,U,、,H,、,S,、,G,及,A,。,例,2,：,理想气体恒压下进行下列反应,试计算,:,(1),.,在上述条件下生成,1molC,时过程的,Q,、,W,、,U,和,H,(2),.,上述反应在,400K,恒温恒压下进行,生成,1molC,时过程的,Q,、,W,、,U,和,H,已知各物质在,298K,时,f,H,m,(298K),及,C,p,m,分别为,A(g)+B(g)2C(g),298K 398K 498K,A,B,C,f,H,m,(kJmol,-1,),-15,30,35,C,p,m,(JK,-1,mol,-1,),10,30,20,1/2A(g),298K,解,:(1),1/2A(g),298K,C(g,),498K,1/2B(g),398K,1/2B(g),298K,C(g,),298K,Q,p,=,H,H,1,H,3,H,2,H,2,=,B,f,H,m,(B,)=27.510,3,J,Q=,H=,H,1,+,H,2,+,H,3,=30kJ,W=,p,V,=-p(V,产,V,反,),=,R(n,C,T,C,n,A,T,A,n,B,T,B,)=1.247kJ,U=Q+W=28.75kJ,(2),W=,p,V,=,(,nRT,)=,nRT,=0,U=Q+W=Q=,H,例,2.,10mol,水与1,mol,水蒸气在100 、101325,Pa,的压力下处于气、液两相平衡态,若将该平衡系统绝热可逆膨胀到80 的末态,试求80 时水的饱和蒸气压及上述过程的体积功,W。,已知100 时水的摩尔蒸发热,vap,H,m,为40.668,kJmol,-1,;H,2,O(l),与,H,2,O(g),在80100 之间的平均定压摩尔热容分别为75.75,Jmol,-1,K,-1,及34.16,Jmol,-1,K,-1,.计算时可忽略外压对水的气化热的影响,解:,由克克方程计算80时水的饱和蒸气压,C,p,m,=,C,p,m,(g,),C,p,m,(l,)=,41.59J,K,-1,mol,-1,vap,H,m,=,vap,H,m,(T,1,)+C,p,m,(T,T,1,),=40.66810,3,J,mol,-1,+C,p,m,(T,373.15K),=56187.3Jmol,-1,+C,p,m,T,通过,S=0,可算出,水的蒸发量,n,1,mol H,2,O(,g,),10mol H,2,O(,l,),T,1,=373.75K,p,1,=101325Pa,(1+,n),mol,H,2,O(,g,),(10-,n),mol H,2,O(,l,),T,2,=353.75K,p,2,(1+,n),mol,H,2,O(,g,),(10-,n),mol H,2,O(,l,),T,1,p,1,绝热可逆,1,2,H,=,H,1,+,H,2,=,n,vap,H,m,(,T,1,)+(1,mol,+,n,),C,p,m,(,g,)(,T,2,-,T,1,),+,(10,mol,-,n,),C,p,m,(,l,)(,T,2,-,T,1,)=-2636.3,J,(,pV,)=,(,nRT,)=1.318,molRT,2,-1,molRT,1,=767.4,J,(忽略液体体积),W,=,U,=,H,-,(,pV,)=-3403.7,J,