熱力學(xué)第一定律答案參考資料

1、第一章熱力學(xué)第一定律習(xí)題參考答案選擇題1.答(B)2.答(A)因為整個剛性絕熱容器為體系，與環(huán)境無功和熱的傳遞。3.答(D)4.答(B) 5.答(A )6.答(c)7.答(B)8.劄(B)9.答(D) 10.答(D)11.答(B)12.答 (B)13.劄(C)14.答(C) 15.答(B)16.答(D)17.劄(D) U=Cv T=(3/2)R(P 仃1/P2)-T 118.答(B)19.劄(D)20.答(C)21.答(A )填空題 答一定大于(因為H = U + PV); 一定大于；因為 H = U + ( n)RT,而 n為正。答 U = 0 H = 0答波義耳(Boyles) 零答(A

2、) =(b) =(c) (d) 答0 ； P2V2- P 1V1 答Q v- Q p= nRT = -4988 J答 rHm = Qp= Qv+ nRT_1 cHm = (1/2) rH= -285.7 kJ.mol 答 rUm= -4816 kJ.mol -1 rHm = -4826 kJ.mol-1答 G= ( E Cp,b) (生成物)- (E Cp,b) (反應(yīng)物)答改變分子的能級；改變在分子能級上分布的分子數(shù)三.問答題:答只能看作絕熱體系答前句不對。(例：絕熱膨脹，溫度有變化但不吸熱)后句也不對。(例：相變過程，溫度可以不變，但有熱量變化)答錯。因為：Qv為恒容條件下傳遞的能量，總是

3、與過程伴隨著的物理量。當存在非體積功時， U = Qv- Wf， UK QV答不會沸騰。因為體系與環(huán)境間無溫差。答封閉體系不作功也不吸熱的過程 U = 0，這是正確的，體系的狀態(tài)未發(fā)生變化是不正確的。例如，在絕熱鋼瓶內(nèi)由H2(g)和02(g)反應(yīng)生成水便是。答錯答對8.答Q = W = 0 U = 0 內(nèi)能是守恒量 H = U + (PV) = (PV)豐 0例如：在絕熱鋼瓶內(nèi)由H2 (g) 和02 (g)焓不是守恒量反應(yīng)生成水。9.答錯。應(yīng)是理想氣體的可逆絕熱過程10.答Q = 0 W = 0 U = 0 H = 0四.計算題 答 Q p = H =；2 G,dT = 20620 J.mol

4、Qv= U = H - R T = 14800 J.molCP,m= H/(T 2- T 1) = 29.45 J.K -1.mol答 設(shè)進入鋼瓶中n mol空氣為體系始態(tài)P 0T0 V終態(tài)P。T V均視為理想氣體W = -P0 V。 = -nRT 0 U = -WNCv,m(T - T ) = nRTC P,m = C V,m+ R C P,m /C V,m= 丫T = (CP,m / C V,m ) X T = Y T I答 U = 0 T = 0 W = nRTIn(V2/Vi)=1718 J Q = W = 1718 J 答(T 2 /Ti) = (V 2/V1)1- y In(T2/

5、T1) = ( 丫 -1)1 n(V 1/V2)丫 = 1.381Cp,m = R 丫 /( 丫 -1) = 30.1 J.KI-1-15.答lj-T =(訂/；P)H= -(1/C p)(_：H/：P)t= n(2a 0 /RT -b0)/C pT2T1(:H/ ：P)TdP= -n(2a0 /RT -b 0 )(P 2- P i) = -3534 J.mol C V,m = C P,m- R = 21.8 J.K .mol6.答 cUm (苯甲酸)=Qv = -3251 kJ.mol -量熱計熱容 Cv = Qv / T . n(苯甲酸)=-11.78 kJ.K -1C 4H9QCHOG)

6、 + 5O 2(g) 5CO2(g) + 5H 2O(l)-1rUn(D) = C “ T/n d = -2212 kJ.molH(D) = rllm(D) + .RT = -2212 kJ.mol -1fH.(D) = 5 fHm(CQ) + 5 fHO) - rHm(D)= -1184 kJ.mol7.答最高溫度為Tm，則.T1(20.96 + 0.0293(T/K)(J/K) dT = 281580 J(式中，積分限Ti= 300K, T 2=:Tm )Tm = 3785 K最終壓力P2 = n 2 RTn /V 2 = 852.3 kPa五.證明題： 答(：U/：V)t= ：(3/2)

7、nRT + C/:V t = 0H = U + PV = U + nRT(汨/：V)t= ( ：U/：V) t+ nRT)/ ；:V t = 0 答對理想氣體U = f(T) PV = nRT ( ；：U/；：V) t= 0 ,( 汨/ ；：P) t= 0(:Cv/ ：V) t = ；：( ：U/ 汀)V/jV T = ；：( ：U/ ；：V) t / 汀V= 0(:Cr / ;：P) t =;：(汨/ 汀)r/ ;：P T=;：(汨/ ;：P) t/ 汀P.:( :：U/:P)t+ ( ；:(PV)/；:P) t /:Tp = 0答(汀/jVm)uX(；：Um/汀)vX(:V:Um)T =

8、-12(汀/ V u = (-1/C V,m)RT/(V m - b) - RT/(Vm- b) +a /V m2=-a /(CV, m Vm ) 答C =、Q/dT,：W = (n RT/V) dVdU =:Q - W , CvdT = CdT - PdV 積分R-Cv,e lnT +常數(shù)=Rl nVT3/2 V =常數(shù) 或T5/2 P-1 =常數(shù)p3/2 v5/2 =常數(shù)P P=常數(shù)5.答心(:T/：P)h = -(1/C p)(:：H/：P)t = -(1/C p)V-T( W/：T)pV = (RT/P) + a (V/:T) p = R/P=(汀/：P)h = -(1/Cp )V-(

9、RT/P)= -(1/Cp )RT/P + a - RT/P= -a /Cp 0即節(jié)流膨脹后dP 0溫度必上升以下無正文僅供個人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.僅供個人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pasa des fins commerciales.僅供個人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途to員bkogA.nrogeHKO T