热力学第一定律——计算题
第一章 热力学第一、二定律试题及答案
第一章 热力学第一定律一、选择题1．下述说法中,哪一种正确（ ）（A ）热容C 不是状态函数； (B ）热容C 与途径无关;(C ）恒压热容C p 不是状态函数；（D ）恒容热容C V 不是状态函数。
2．对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是( ）(A) 体系处于一定的状态，具有一定的内能；（B ） 对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值；（C ） 状态发生变化，内能也一定跟着变化;(D) 对应于一个内能值，可以有多个状态.3．某高压容器中盛有可能的气体是O 2 ,Ar ， CO 2， NH 3中的一种,在298K 时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3，温度降低21K ，则容器中的气体（ ）(A ） O 2 （B) Ar （C ） CO 2 （D ） NH 34．戊烷的标准摩尔燃烧焓为—3520kJ·mol -1，CO 2（g)和H 2O(l ）标准摩尔生成焓分别为—395 kJ·mol —1和-286 kJ·mol —1，则戊烷的标准摩尔生成焓为( ）（A ） 2839 kJ·mol —1 （B ） -2839 kJ·mol —1 （C) 171 kJ·mol -1 (D ） —171 kJ·mol —15．已知反应)()(21)(222g O H g O g H =+的标准摩尔反应焓为)(T H m r θ∆，下列说法中不正确的是（ ）.(A ）。
)(T H m r θ∆是H 2O （g ）的标准摩尔生成焓 （B)。
)(T H m r θ∆是H 2O （g)的标准摩尔燃烧焓 (C)。
)(T H m r θ∆是负值 （D ）. )(T H m r θ∆与反应的θm r U ∆数值相等 6．在指定的条件下与物质数量无关的一组物理量是（ ）（A ） T ， P ， n (B ） U m ， C p, C V(C) ΔH, ΔU ， Δξ (D) V m ， ΔH f,m （B ）， ΔH c,m (B ）7．实际气体的节流膨胀过程中，下列那一组的描述是正确的（ ）(A ） Q=0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠0 （B ） Q=0 ΔH<0 ΔP 〉 0 ΔT>0(C) Q 〉0 ΔH=0 ΔP 〈 0 ΔT 〈0 （D ） Q<0 ΔH=0 ΔP 〈 0 ΔT≠08．已知反应 H 2(g) + 1/2O 2（g ） →H 2O （l)的热效应为ΔH ，下面说法中不正确的是（ )(A ） ΔH 是H 2O （l)的生成热 （B ） ΔH 是H 2(g)的燃烧热(C) ΔH 与反应 的ΔU 的数量不等 (D ） ΔH 与ΔH θ数值相等9．为判断某气体能否液化，需考察在该条件下的( )（A) μJ —T > 0 （B ） μJ-T < 0 （C ） μJ-T = 0 (D) 不必考虑μJ —T 的数值10．某气体的状态方程为PV=RT+bP （b>0),1mol 该气体经等温等压压缩后其内能变化为（ ）(A) ΔU>0 (B) ΔU <0 (C）ΔU =0 (D）该过程本身不能实现11．均相纯物质在相同温度下C V 〉C P的情况是（）（A) （∂P/∂T)V<0 (B) (∂V/∂T)P〈0(C）（∂P/∂V)T〈0 (D）不可能出现C V〉C P12．理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的压力,则其终态的温度，体积和体系的焓变必定是（）（A）T可逆> T不可逆，V可逆〉V不可逆，ΔH可逆〉ΔH不可逆(B）T可逆< T不可逆, V可逆< V不可逆，ΔH可逆〈ΔH不可逆(C) T可逆〈T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆（D) T可逆〈T不可逆，V可逆< V不可逆, ΔH可逆〉ΔH不可逆13．1mol、373K、1atm下的水经下列两个不同过程达到373K、1atm下的水汽：(1）等温可逆蒸发，（2)真空蒸发。
(完整)热力学第一定律——计算题
第一章热力学第一定律四、简答1.一隔板将一刚性绝热容器分为左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。
现将隔板抽去，左右气体的压力达到平衡。
若以全部气体作为体系，则ΔU、Q、W为正？为负？或为零？答：以全部气体为系统，经过指定的过程，系统既没有对外做功，也无热量传递。
所以ΔU、Q、W均为零。
2.若一封闭体系从某一始态变化到某一终态.(1）Q、W、Q-W、ΔU是否已完全确定;答:ΔU＝Q-W能够完全确定，因内能为状态函数,只与系统的始态和终态有关。
Q、W不能完全确定，因它们是与过程有关的函数。
（2)若在绝热条件下,使系统从某一始态变化到某一终态，则（1）中的各量是否已完全确定，为什么！答:Q、W、Q-W、ΔU均完全确定，因绝热条件下Q＝0，ΔU＝Q+W＝W。
五、计算题1.计算下述两个过程的相关热力学函数。
(1）若某系统从环境接受了160kJ的功,热力学能增加了200kJ,则系统将吸收或是放出了多少热量？（2）如果某系统在膨胀过程中对环境作了100kJ的功，同时系统吸收了260kJ的热，则系统热力学能变化为多少?解析：（1)W＝-160kJ，ΔU = 200kJ，根据热力学第一定律：Q＝ΔU＋W得：Q＝200—160＝40 kJ（2）W ＝100kJ,Q ＝260 kJΔU ＝Q -W ＝260-100＝160 kJ2.试证明1mol 理想气体在等压下升温1K 时，气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R. 解：2111W p p p p n mol T T K W R===-==2121外外外nRT nRT （V -V ）=（-）p p3. 已知冰和水的密度分别为0.92×103kg/m 3和1。
0×103kg/m 3，现有1mol 的水发生如下变化：(1）在100℃、101.325kPa 下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体； （2）在0℃、101。
325kPa 下变为冰。
试求上述过程系统所作的体积功。
大学物理 热力学第一定律 习题(附答案)
A13 = Q13 = 1.25 × 10 4 ( J)
（5）由（1）有系统终态的体积为
hi
5 R , R = 8.31 J / mol ⋅ K 。 2
na
T V3 = V2 ( 2 ) γ−1 = 40 × 21. 5 = 113 ( l) T1 nRT3 2 × 8.31 × 300 p3 = = ÷ 1.013 × 10 5 = 0.44 ( atm) −3 V3 113 × 10
0 . 44
O
om
p (atm ) 1 2
3
三、计算题： 1．2 mol 初始温度为 27 � C ，初始体积为 20 L 的氦气，先等压过程膨胀到体积加倍， 然 后绝热过程膨胀回到初始温度。 （1）在 p-V 平面上画出过程图。 （2）在这一过程中系统总吸热是多少？ （3）系统内能总的改变是多少？ （4）氦气对外界做的总功是多少？其中绝热膨胀过程对外界做功是多少？ （5）系统终态的体积是多少？
5 = 1 × R × 60 = 1.25 × 10 3 ( J) 2
γ
(B) p 0 γ (D) p 0 / 2
(γ = C
p
/ Cv )
p0
解：绝热自由膨胀过程中 Q = 0，A = 0，由热力学第一定律，有 ∆ E = 0 ，膨胀前后系统
[
]
(A) (B) (C) (D)
这是一个放热降压过程 这是一个吸热升压过程 这是一个吸热降压过程 这是一个绝热降压过程
将状态 a、b 分别与 o 点相连有
om
A
O
V1
V2
V
T B
C
Q
V
等压过程中吸收了相同的热量，则它们对外做功之比为 A 1: A 2 = (各量下角标 1 表示氢气，2 表示氦气)
热力学第一定律
四、计算题(共15小题,每小题18.0分,共270分)1.如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再从状态B变化到状态C.已知状态A的温度为480 K．求：(1)气体在状态C的温度；(2)试分析从状态A变化到状态B的整个过程中，气体是从外界吸收热量还是放出热量．吸收或者放出的热量为多少？2.一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化.已知VA＝0.3 m3，TA＝TC＝300 K，TB＝400 K.(1)求气体在状态B时的体积；(2)说明B→C过程压强变化的微观原因；(3)设A→B过程气体吸收的热量为Q1，B→C过程气体放出的热量为Q2，比较Q1、Q2的大小并说明原因.3.一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示，气体在状态A时的压强p0＝1.0×105Pa，线段AB与V轴平行.(1)求状态B时的压强为多大？(2)气体从状态A变化到状态B过程中，对外界做的功为10 J，求该过程中气体吸收的热量为多少？4.如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，求：(1)外界空气的温度是多少？(2)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？5.如图所示，横截面积S＝10 cm2的活塞，将一定质量的理想气体封闭在竖直放置的圆柱形导热汽缸内，开始活塞与汽缸底部距离H＝30 cm.在活塞上放一重物，待整个系统稳定后.测得活塞与汽缸底部距离变为h＝25 cm.已知外界大气压强始终为p0＝1×105Pa，不计活塞质量及其与汽缸之间的摩擦，取g＝10 m/s2.求：(1)所放重物的质量；(2)在此过程中被封闭气体与外界交换的热量.6.一定质量理想气体经历如图所示的A→B，B→C，C→A三个变化过程，TA＝300 K，气体从C→A的过程中做功为100 J，同时吸热250 J，已知气体的内能与温度成正比.求：(1)气体处于C状态时的温度TC；(2)气体处于C状态时内能EC.7.如图所示，一根两端开口、横截面积为S＝2 cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深).管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L＝21 cm的气柱，气体的温度为t1＝7 ℃，外界大气压取p0＝1.0×105Pa(相当于75 cm高的汞柱压强).(1)若在活塞上放一个质量为m＝0.1 kg的砝码，保持气体的温度t1不变，则平衡后气柱为多长？(g＝10 m/s2)(2)若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t2＝77 ℃，此时气柱为多长？(3)若在(2)过程中，气体吸收的热量为10 J，则气体的内能增加多少？8.如图所示，用导热性能良好的汽缸和活塞封闭一定质量的理想气体，气体的体积V1＝8.0×10－3m3，温度T1＝4.0×102K.现使外界环境温度缓慢降低至T2，此过程中气体放出热量7.0×102J，内能减少了5.0×102J.不计活塞的质量及活塞与汽缸间的摩擦，外界大气压强p0＝1.0×105Pa.求T2的值.9.如图所示，一定质量的理想气体从状态A先后经过等压、等容和等温过程完成一个循环，A、B、C 状态参量如图所示，气体在状态A的温度为27 ℃，求：(1)气体在状态B的温度TB；(2)气体从A→B→C状态变化过程中与外界交换的总热量Q.10.一定质量的气体从外界吸收热量2.66×105J，内能增加4.25×105J，是气体对外界做功还是外界对气体做功？做了多少功？11.一定质量的气体，在从一个状态变化到另一个状态的过程中，吸收热量280 J，并对外做功120 J，试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240 J热量，那么在返回到原来状态过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做多少功？12.如图所示，为一汽缸内封闭的一定质量的气体的p－V图线，当该系统从状态a沿过程a→c→b到达状态b时，有335 J的热量传入系统，系统对外界做功126 J，求：(1)若沿a→d→b过程，系统对外界做功42 J，则有多少热量传入系统？(2)若系统由状态b沿曲线过程返回状态a时，外界对系统做功84 J，问系统是吸热还是放热？热量传递是多少？13.如图所示，用导热性能良好的材料制成的密闭容器，容器中装有一定质量的理想气体.若开始时封闭的空气柱长度为L，活塞的横截面积为S.用竖直向下的力压活塞，使空气柱长度缩短一半，人对活塞做功W，大气压强为p0，活塞的重力为G.此过程气体向外散失的热量为Q，则气体的内能增加多少？14.一定量的气体从外界吸收了2.6×105J的热量，内能增加了4.2×105J.(1)是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少焦耳的功？(2)如果气体吸收的热量仍为2.6×105J不变，但是内能增加了1.6×105J，计算结果W＝－1.0×105J，是负值，怎样解释这个结果？(3)在热力学第一定律ΔU＝W＋Q中，W、Q和ΔU为正值、负值各代表什么物理意义？15.空气压缩机在一次压缩中，活塞对空气做了2×105J的功，同时空气的内能增加了1.5×105J，这一过程中空气向外界传递的热量是多少？答案解析1.【答案】(1)160 K (2)见解析【解析】(1)A、C两状态体积相等，则有＝得TC＝TA＝K＝160 K.(2)由理想气体状态方程得＝得TB＝TA＝K＝480 K由此可知A、B两状态温度相同，故内能相等，因VB>VA，从A到B气体对外界做功．要使A、B两状态内能不变，气体必须从外界吸收热量．2.【答案】(1)0.4 m3(2)分子的密度不变，温度降低，气体的分子平均动能减少，所以气体压强减小(3)Q1>Q2【解析】(1)A→B过程为等压变化，由盖—吕萨克定律＝得VB＝VA＝0.4 m3.(2)B→C变化为等容变化，分子的密集程度不变，温度降低，气体分子运动的平均动能减小，则气体的压强减小.(3)A→B气体体积增大，气体对外做功，W<0，由热力学第一定律有ΔU1＝W＋Q1，B→C气体体积不变，W＝0，由热力学第一定律得ΔU2＝－Q2气体内能为状态量，仅由温度决定，因TA＝TC，则ΔU1＋ΔU2＝0即ΔU1＝－ΔU2，所以Q1>Q2.3.【答案】(1)5×104Pa(2)10 J【解析】(1)A→B为等温变化，由理想气体方程得：p0V0＝pB×2V0 pB＝p0＝5×104Pa(2)A→B：ΔU＝0ΔU＝Q＋WQ＝－W＝10 J.4.【答案】(1)T0(2)Q－(mg＋p0S)d 【解析】(1)取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖—吕萨克定律有＝得外界温度T＝T0＝T0(2)活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功W＝－(mg＋p0S)d根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能：ΔU＝Q＋W＝Q－(mg＋p0S)d.5.【答案】(1)2 kg(2)放出6 J热量【解析】(1)封闭气体发生等温变化气体初状态的压强为p1＝1×105Pa气体末状态的压强为p2＝p0＋根据玻意耳定律得p1HS＝p2hS解得：m＝2 kg(2)外界对气体做功W＝(p0S＋mg)(H－h)根据热力学第一定律知ΔU＝W＋Q＝0解得Q＝－6 J，即放出6 J热量.6.【答案】(1)150 K(2)150 J【解析】(1)由图知C到A，是等压变化，根据理想气体状态方程：＝，得：TC＝TA＝150 K(2)根据热力学第一定律：EA－EC＝Q－W＝150 J且＝＝，解得：EC＝150 J.7.【答案】(1)20 cm(2)25 cm(3)8.95 J【解析】(1)被封闭气体的初状态为p1＝p0＝1.0×105PaV1＝LS＝42 cm3，T1＝280 K末状态压强p2＝p0＋＝1.05×105Pa V2＝L2S，T2＝T1＝280 K根据玻意耳定律，有p1V1＝p2V2，即p1L＝p2L2 得L2＝L＝20 cm.(2)对气体加热后，气体的压强不变，p3＝p2，V3＝L3S，T3＝350 K根据盖—吕萨克定律，有＝，即＝得L3＝L2＝25 cm.(3)气体对外做的功W＝p2Sh＝p2S(L3－L2)＝1.05 J根据热力学第一定律得ΔU＝W＋Q＝－1.05 J＋10 J＝8.95 J即气体的内能增加8.95 J.8.【答案】3.0×102K【解析】设温度降低至T2时气体的体积为V2，则外界对气体做功W＝p0(V1－V2)由热力学第一定律ΔU＝Q＋W，得V2＝6.0×10－3m3由等压变化，有＝，解得T2＝3.0×102K.9.【答案】(1)600 K(2)2p0V0【解析】(1)A到B过程是等压变化有＝代入数据得TB＝600 K(2)根据热力学第一定律有ΔU＝Q＋W其中W＝－2p0V0解得Q＝2p0V0(吸热).10.【答案】外界对气体做功 1.59×105J【解析】选择一定质量的气体为研究对象.根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，得W＝ΔU－Q＝4.25×105J－2.66×105J＝1.59×105J，W为正值，表示是外界对气体做功，做功的大小是1.59×105J. 11.【答案】(1)增加了160 J (2)外界对气体做功80 J【解析】(1)由热力学第一定律可得ΔU＝W＋Q＝－120 J＋280 J＝160 J.(2)由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从2状态回到1状态过程中内能的变化应等于从1状态到2状态过程中内能的变化，则从2状态到1状态的内能应减少160 J.即ΔU′＝－160 J，又Q′＝－240 J，根据热力学第一定律得：ΔU′＝W′＋Q′，所以：W′＝ΔU′－Q′＝－160 J－(－240 J)＝80 J即外界对气体做功80 J.12.【答案】(1)251 J(2)放热放出293 J热量【解析】(1)沿a→c→b过程，ΔU＝W＋Q＝(－126＋335) J＝209 J，沿a→d→b过程，ΔU＝W′＋Q′，Q′＝ΔU－W′＝[209－(－42)] J＝251 J，即有251 J的热量传入系统.(2)由a→b过程，ΔU＝209 J，由b→a，ΔU′＝－ΔU＝－209 J，ΔU′＝W″＋Q″＝84 J＋Q″，Q″＝(－209－84) J＝－293 J，负号说明系统放出热量.13.【答案】W＋(p0S＋G)－Q【解析】由热力学第一定律知内能的增量为ΔU＝W＋(p0S＋G)－Q.14.【答案】(1)根据ΔU＝W＋Q得W＝ΔU－Q，将Q＝2.6×105J，ΔU＝4.2×105J代入式中得：W＝1.6×105J>0，说明外界对气体做了1.6×105J的功.(2)如果吸收的热量Q＝2.6×105J，内能增加了1.6×105J，即ΔU＝1.6×105J，则W＝－1.0×105J，说明气体对外界做功.(3)在公式ΔU＝W＋Q中，ΔU>0，物体内能增加；ΔU<0，物体内能减少.Q>0，物体吸热；Q<0，物体放热.W>0，外界对物体做功；W<0，物体对外界做功.【解析】15.【答案】5×104J【解析】选择被压缩的空气为研究对象，根据热力学第一定律有ΔU＝W＋Q.由题意可知W＝2×105J，ΔU＝1.5×105J，代入上式得Q＝ΔU－W＝1.5×105J－2×105J＝－5×104J.负号表示空气向外释放热量，即空气向外界传递的热量为5×104J.。
(完整版)第二章热力学第一定律习题
第二章热力学第一定律选择题1. 热力学第一定律厶U=Q+W只适用于(A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何变化答案：D2. 关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上(B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量(D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案：B3. 关于焓的性质, 下列说法中正确的是(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功(D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案：D。
因焓是状态函数。
4. 涉及焓的下列说法中正确的是(A) 单质的焓值均等于零(B) 在等温过程中焓变为零(C) 在绝热可逆过程中焓变为零(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案：D。
因为焓变厶HM U+A (pV)，可以看出若△ (pV) V 0则厶H VA Uo5. 下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数(A) 理想溶液(B) 稀溶液(C) 所有气体(D) 理想气体答案：D6. 与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零(B) 化合物的生成热一定不为零(C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案：A。
按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。
7. dU=CvdT及dUm=Cv,md■适用的条件完整地说应当是(A) 等容过程(B) 无化学反应和相变的等容过程(C) 组成不变的均相系统的等容过程(D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案：D8．下列过程中, 系统内能变化不为零的是(A) 不可逆循环过程(B) 可逆循环过程(C) 两种理想气体的混合过程(D) 纯液体的真空蒸发过程答案：0因液体分子与气体分子之间的相互作用力是不同的故内能不同。
（完整版）《物理化学》第二章热力学第一定律练习题（含答案）
（完整版）《物理化学》第⼆章热⼒学第⼀定律练习题（含答案）第⼆章练习题⼀、填空题1、根据体系和环境之间能量和物质的交换情况，可将体系分成、、。
2、强度性质表现体系的特征，与物质的数量⽆关。
容量性质表现体系的特征，与物质的数量有关，具有性。
3、热⼒学平衡状态同时达到四种平衡，分别是、、、。
4、体系状态发⽣变化的称为过程。
常见的过程有、、、、。
5、从统计热⼒学观点看，功的微观本质是，热的微观本质是。
6、⽓体各真空膨胀膨胀功W= 07、在绝热钢瓶中化学反应△U= 08、焓的定义式为。
⼆、判断题（说法对否）：1、当体系的状态⼀定时，所有的状态函数都有⼀定的数值。
（√）2、当体系的状态发⽣变化时，所有的状态函数的数值也随之发⽣变化。
（χ）3．因= ΔH， = ΔU，所以与都是状态函数。
（χ）4、封闭系统在压⼒恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
（χ）错。
只有封闭系统不做⾮膨胀功等压过程ΔH=Q P5、状态给定后，状态函数就有定值；状态函数确定后，状态也就确定了。
（√）6、热⼒学过程中W的值应由具体过程决定( √ )7、1mol理想⽓体从同⼀始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热⼒学能不变。
( √ )三、单选题1、体系的下列各组物理量中都是状态函数的是（ C ）A 、T、P、V、QB 、m、W、P、HC、T、P、V、n、D、T、P、U、W2、对于内能是体系的单值函数概念，错误理解是（ C ）A体系处于⼀定的状态，具有⼀定的内能B对应于某⼀状态，内能只能有⼀数值不能有两个以上的数值C状态发⽣变化，内能也⼀定跟着变化D对应于⼀个内能值，可以有多个状态3下列叙述中不具有状态函数特征的是（D ）A体系状态确定后，状态函数的值也确定B体系变化时，状态函数的改变值只由体系的始终态决定C经循环过程，状态函数的值不变D状态函数均有加和性4、下列叙述中正确的是（ A ）A物体温度越⾼，说明其内能越⼤B物体温度越⾼，说明其所含热量越多C凡体系温度升⾼，就肯定是它吸收了热D凡体系温度不变，说明它既不吸热也不放热5、下列哪⼀种说法错误（ D ）A焓是定义的⼀种具有能量量纲的热⼒学量B只有在某些特定条件下，焓变△H才与体系吸热相等C焓是状态函数D焓是体系能与环境能进⾏热交换的能量6、热⼒学第⼀定律仅适⽤于什么途径（A）A同⼀过程的任何途径B同⼀过程的可逆途径C同⼀过程的不可逆途径D不同过程的任何途径7. 如图，将CuSO4⽔溶液置于绝热箱中,插⼊两个铜电极，以蓄电池为电源进⾏电解，可以看作封闭系统的是（A）(A) 绝热箱中所有物质； (B) 两个铜电极；(C) 蓄电池和铜电极；(D) CuSO4⽔溶液。
计算题热力学第一定律
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5
BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY
n× T2 T1 5 R(T2 − T1 ) = − p 外 (V2 − V1 ) = − p 外 × nR p − p 2 1 2
解：
100o C 等温可逆压缩 ΔU1 ΔH1 50.663kPa 100dm 3 n ( g ) 1
(1) ∆U 1 = 0 ， ∆H 1 = 0
100 o C 可逆相变 ΔU 101.325kPa V2 n1 ( g )
100 o C kPa 101.325 10dm 3 n1 ( g )
t1 = 27 o C p1 = 101.325kPa V 1 p环 = p 2 = p3 × T1 T3
恒容、恒外压 (1)
t 2 = 27 o C p 2 = p环 V 2
t 3 = 97 o C 恒容 p = 1013.25kPa (2) 3 V = V 2 3
W1 = − p 环 ∆V = − p 2 (V2 − V1 ) = −( p 2V2 − p 2V1 ) nRT1 p 2 T1 = − nRT2 − p 2 p = − nRT2 1 − p × T 1 1 2 p 3 T1 = − nRT2 1 − p × T 1 3 10 300.15 = − 1× 8.314 × 300.151 − × J = 17740J 1 370.15
∆H 2 = −1.306 × 4.06 × 10 4 J = −5.302 × 10 4 J Q2 = ∆H 2 = −5.302 × 10 4 J W2 = − p 2 ∆V = −[101.325 × (10 − 50)]J = [40 × 101.325]J = 4052J ∆U 2 = Q2 + W2 = (−53020 + 4052)J = -48968J
热力学第一定律习题
第一章热力学第一定律一. 选择题：1. 恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时内能将( )(A) 降低(B) 增加(C) 不变(D) 增加、减少不能确定2. 在一刚性的绝热箱中，隔板两边均充满空气，(视为理想气体)，只是两边压力不等，已知P右< P左，则将隔板抽去后应有( )(A) Q = 0 W = 0 △U = 0 (B) Q = 0 W < 0 △U > 0(C) Q > 0 W < 0 △U > 0 (D) △U = 0 , Q ＝W ≠03. 有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在该容器中同时放入锌块和盐酸，发生化学反应后活塞将上移一定距离，若以锌和盐酸为体系则( )(A ) Q < 0 , W = 0 , △rU < 0 (B) Q = 0 , W > 0 , △rU < 0(C) Q < 0 , W > 0 , △rU = 0 (D) Q < 0 , W > 0 , △rU < 04. 苯在一个刚性的绝热容器中燃烧，则C6H6(l) + (15/2)O2(g) = 6CO2+ 3H2O(g) ( )(A ) △U = 0 , △H < 0 , Q = 0 (B) △U = 0 , △H > 0 , W = 0(C) Q = 0 , △U = 0 , △H = 0 (D) Q = 0 , △U ≠0 , △H ≠05. 1mol，373K，标准压力下的水经下列二个不同过程达到373K，标准压力下的水气，(1) 等温等压可逆蒸发(2) 真空蒸发，这二个过程中功和热的关系为( )(A ) W1> W2 Q1> Q2 (B) W1< W2 Q1< Q2(C) W1= W2 Q1= Q2 (D) W1> W2 Q1< Q26. 有一高压钢筒，打开活塞后气体喷出筒外，当筒内压力与筒外相等时关闭活塞，此时筒内温度将( )(A ) 不变(B) 升高(C) 降低(D) 无法判定7. 封闭体系从1 态变B 态，可以沿两条等温途径: （甲）可逆途径（乙）不可逆途径则下列关系式⑴△U可逆> △U不可逆⑵W可逆> W不可逆⑶Q可逆> Q不可逆⑷( Q可逆- W可逆) > ( Q不可逆- W不可逆) 正确的是( )(A ) (1),(2) (B) (2),(3) (C) (3),(4) (D) (1),(4)８. 化学反应在只做体积功的等温等压条件下，若从反应物开始进行反应，则此反应(A ) 是热力学可逆过程(B) 是热力学不可逆过程(C) 是否可逆不能确定(D) 是不能进行的过程9. 1mol 单原子理想气体从298K，202.65kPa 经历①等温②绝热③等压三条途径可逆膨胀使体积增加到原来的 2 倍，所作的功分别为W1,W2,W3，三者的关系是( )(A ) W1> W2> W3 (B) W2> W1> W3(C) W3> W2> W1 (D) W3> W1> W210. 凡是在孤立体系中进行的变化，其△U 和△H 的值一定是( )(A ) △U > 0 , △H > 0 (B) △U = 0 , △H = 0(C) △U < 0 , △H < 0 (D) △U = 0 , △H 大于、小于或等于零不确定11. 对于下列的四种表述(1) 因为△H = Qp，所以只有等压过程才有△H(2) 因为△H = Qp，所以Qp也具有状态焓数的性质(3) 公式△H = Qp只适用于封闭体系(4) 对于封闭体系经历一个不作其它功的等压过程，其热量只决定于体系的始态和终态上述诸结论中正确的是：( )(A ) (1) (4) (B) (3) (4) (C) (2) (3) (D) (1) (2)12. △H = Qp此式适用于下列那个过程( )(A ) 理想气体从1013250 Pa 反抗恒定的101325 Pa膨胀到101325Pa(B) 0℃,101325 Pa下冰融化成水(C) 电解CuSO4水溶液(D) 气体从(298K,101325 Pa) 可逆变化到(373K,10132.5 Pa)13. 理想气体从同一始态(P1,V1) 出发，经等温可逆压缩或绝热可逆压缩，使其终态均达到体积为V2，此二过程做的功的绝对值应是：( )(A ) 恒温功大于绝热功(B) 恒温功等于绝热功(C) 恒温功小于绝热功(D) 无法确定关系14. 下列诸过程可应用公式dU = ( Cp- nR )dT 进行计算的是：( )(A ) 实际气体等压可逆冷却(B) 恒容搅拌某液体以升高温度(C) 理想气体绝热可逆膨胀(D) 量热弹中的燃烧过程15. 1mol 理想气体经历可逆绝热过程，功的计算式有下列几种，其中哪一个是错误的( )(A ) Cv(T1- T2) (B) Cp(T2-T1)(C) (P1V1- P2V2)/(r-1) (D) R(T1-T2)/(r-1)16. 对于理想气体下述结论中正确的是( )(A ) (H/T)v = 0 (H/V)T = 0 (B) (H/T)p = 0 (H/P)T= 0(C) (H/T)p = 0 (H/V)T = 0 (D) (H/V)T = 0 (H/P)T= 017. 1mol 单原子理想气体，从273K，202.65 kPa 经PT = 常数的可逆途径压缩到405.3 kPa的终态，该气体的△U 为( )(A ) 1702 J (B) -406.8 J (C) 406.8 J (D) -1702 J18.对于一定量的理想气体，下列过程不可能发生的是：( )(A ) 恒温下绝热膨胀(B) 恒压下绝热膨胀(C) 吸热而温度不变(D) 吸热，同时体积又缩小19. 理想气体经历绝热不可逆过程从状态1 (P1,V1,T1)变化到状态2 (P2,V2,T2)，所做的功为( )(A) P2V2-P1V1 (B) P2(V2-V1)(C) [P2V2γ/(1-γ)](1/V2γ-1)- (1/ V1γ-1) (D) (P2V2-P1V1)/(1-γ)20. 反应(1) C1CO3(s) →C1O (s) + CO2(g)；△rHm= 179.5 kJ.mol-1反应(2) C2H2(g) + H2O (l) →CH3CHO (g)；△rHm= -107.2 kJ.mol-1反应(3) C2H4(g) + H2O (l) →C2H5OH (l)；△rHm= -44.08 kJ.mol-1反应(4) CS2(l) + 3O2(g) →CO2(g) + 2SO2(g)；△rHm= -897.6 kJ.mol-1其中热效应│Qp│>│Qv│的反应是( )(A ) (1),(4) (B) (1),(2) (C) (1),(3) (D) (4),(3)21. 当以5mol H2气与4mol Cl2气混合，最后生成2mol HCl 气。
热力学第一定律练习题
第一章热力学第一定律练习题一、选择题：1．体系的下列各组物理量中都是状态函数的是：(A) T，p，V，Q ；(B) m，V m，C p，∆V；(C) T，p，V，n；(D) T，p，U，W。
2．对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是：(A) 体系处于一定的状态，具有一定的内能；(B) 对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值；(C) 状态发生变化，内能也一定跟着变化；(D) 对应于一个内能值，可以有多个状态。
3．在一个绝热刚瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么：(A)(A)Q > 0，W > 0，∆U > 0 ；(B)(B)Q = 0，W = 0，∆U < 0 ；(C)(C)Q = 0，W = 0，∆U = 0 ；(D) Q < 0，W > 0，∆U < 0 。
4．对于封闭体系来说，当过程的始态与终态确定后，下列各项中哪一个无确定值：(A) Q ； (B) Q + W ；(C) W (当Q = 0 时) ； (D) Q (当W = 0 时) 。
5．下述说法中，哪一种不正确：(A) 焓是体系能与环境进行交换的能量；(B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量；(C) 焓是体系状态函数；(D) 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等。
6．在等压下，进行一个反应 A + B C，若∆r Hm> 0，则该反应一定是：(A) 吸热反应； (B) 放热反应； (C) 温度升高； (D) 无法确定。
7．一定量的单原子理想气体，从 A 态变化到 B 态，变化过程不知道，但若 A 态与 B 态两点的压强、体积和温度都已确定，那就可以求出：(A) 气体膨胀所做的功； (B) 气体内能的变化；(C) 气体分子的质量； (D) 热容的大小。
8．一定量的理想气体，经如图所示的循环过程，A→B为等温过程，B→C等压过程，C→A为绝热过程，那么曲边梯形ACca的面积表示的功等于：(A) B→C的内能变化；(B) A→B的内能变化；(C) C→A的内能变化；(D) C→B的内能变化。
08级热力学第一定律习题
一、选择题( 共10题20分)1. 2 分(0278)0278理想气体经历绝热不可逆过程从状态1 (p1,V1,T1)变化到状态2 (p2,V2,T2)，所做的功为：( )(A) p2V2-p1V1(B) p2(V2-V1)(C) [p2Vγ2/(1-γ)](1/V2γ-1-1/V1γ-1)(D) (p2V2-p1V1)/(1-γ)2. 2 分(1132)1132在下列状态变化中,哪些可以应用公式d U=T d S-p d V?O2(A) NO2气体缓慢膨胀，始终保持化学平衡NO2===NO+12(B) NO2气体以一定速度膨胀,解离出来的NO+1O2总是落后于平衡组成2(C) SO3气体在不解离为SO2+1O2的条件下膨胀2(D) 水在-10℃时等温结冰3. 2 分(0455)0455如图所示，对下图的叙述不正确的是：( )(A) 曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热的大小(B) ΔH1表示无限稀释积分溶解热(C) ΔH2表示两浓度n1和n2之间的积分稀释热(D) 曲线上任一点的斜率均表示对应浓度对HCl的微分溶解热4. 2 分(0402)0402欲测定有机物燃烧热Q p,一般使反应在氧弹中进行,实测得热效应为Q V。
由公式得：Q p=Q V+ΔnRT=Q V+pΔV,式中p应为何值? ( )(A) 氧弹中氧气压力(B) 钢瓶中氧气压力(C) p (D) 实验室大气压力5. 2 分(0119)0119下述说法哪一个错误? ( )(A) 封闭体系的状态与其状态图上的点一一对应(B) 封闭体系的状态即是其平衡态(C) 封闭体系的任一变化与其状态图上的实线一一对应(D) 封闭体系的任一可逆变化途径都可在其状态图上表示为实线6. 2 分(0112)0112一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时,燃烧等量的燃料,则可逆热机拖动的列车运行的速度( )(A) 较快(B) 较慢(C) 一样(D) 不一定7. 2 分(0194)0194某气体在恒压升温和恒容升温过程中（无非体积功）所吸收的热量相同，试比较恒压过程体系升高的温度d T p与恒容过程体系升高的温度d T V的大小。
《物理化学》第二章-热力学第一定律练习题(含标准答案)
《物理化学》第二章-热力学第一定律练习题(含答案)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第二章练习题一、填空题1、根据体系和环境之间能量和物质的交换情况，可将体系分成、、。
2、强度性质表现体系的特征，与物质的数量无关。
容量性质表现体系的特征，与物质的数量有关，具有性。
3、热力学平衡状态同时达到四种平衡，分别是、、、。
4、体系状态发生变化的称为过程。
常见的过程有、、、、。
5、从统计热力学观点看，功的微观本质是，热的微观本质是。
6、气体各真空膨胀膨胀功W= 07、在绝热钢瓶中化学反应△U= 08、焓的定义式为。
二、判断题（说法对否）：1、当体系的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。
（√）2、当体系的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。
（χ）3．因= ΔH， = ΔU，所以与都是状态函数。
（χ）4、封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
（χ）错。
只有封闭系统不做非膨胀功等压过程ΔH=Q P5、状态给定后，状态函数就有定值；状态函数确定后，状态也就确定了。
（√）6、热力学过程中W的值应由具体过程决定( √ )7、1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热力学能不变。
( √ )三、单选题1、体系的下列各组物理量中都是状态函数的是（ C ）A 、T、P、V、QB 、m、W、P、HC、T、P、V、n、D、T、P、U、W2、对于内能是体系的单值函数概念，错误理解是（ C ）A体系处于一定的状态，具有一定的内能B对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值C状态发生变化，内能也一定跟着变化D对应于一个内能值，可以有多个状态3下列叙述中不具有状态函数特征的是（D ）A体系状态确定后，状态函数的值也确定B体系变化时，状态函数的改变值只由体系的始终态决定C经循环过程，状态函数的值不变D状态函数均有加和性4、下列叙述中正确的是（ A ）A物体温度越高，说明其内能越大B物体温度越高，说明其所含热量越多C凡体系温度升高，就肯定是它吸收了热D凡体系温度不变，说明它既不吸热也不放热5、下列哪一种说法错误（ D ）A焓是定义的一种具有能量量纲的热力学量B只有在某些特定条件下，焓变△H才与体系吸热相等C焓是状态函数D焓是体系能与环境能进行热交换的能量6、热力学第一定律仅适用于什么途径（A）A同一过程的任何途径B同一过程的可逆途径C同一过程的不可逆途径D不同过程的任何途径7. 如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中,插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭系统的是（A）(A) 绝热箱中所有物质； (B) 两个铜电极；(C) 蓄电池和铜电极；(D) CuSO4水溶液。
热力学第一定律试题
热力学第一定律试题（一）填空题（每题2分）1．1-1-1-9 理想气体等温可逆膨胀过程，ΔU 0，ΔH0，Q 0，W 0。
(填>、=、<)2．1-1-1-11 气体分子数增加的反应，在恒容无非体积功的条件下，ΔU ΔH，ΔH Q，ΔU Q，W 0。
(填>、=、<)3．1-1-1-9 将热量Q传给一定量的理想气体，（1）若体积不变，则这热量转变为；（2）若温度不变，则这热量转变为；（3）若压力不变，则这热量转变为。
4．1-1-1-9 在一个绝热箱内装有浓硫酸和水，开始中间用隔膜分开，然后弄破隔膜，使水和浓硫酸混合，以水和浓硫酸为体系，则Q 0，W 0，ΔU 0。
(填>、=、<)5．1-1-1-13 1mol液态苯在298K时置于恒容氧弹中完全燃烧，生成水和二氧化碳气体，同时放热3264KJ·mol-1。
则其等压燃烧热为。
6．1-1-1-13 反应C(石墨) + O2 CO2(g)的ΔH，是CO2(g)的热，是C(石墨)的热。
7．1-1-1-9 有3molH2(可视为理想气体)，由298K加热到423K，则此过程的ΔU为。
8．1-1-1-9 1mol双原子理想气体，从温度300K绝热压缩到500K，则焓变为。
9. 1-1-1-3 体系经历不可逆循环后，ΔU 0，ΔH0。
（二）选择题（每题1分）10．1-4-2-1 有一敞口容器中放有水溶液，如果以此溶液为体系，则为：（）(A) 孤立体系(B) 封闭体系(C) 敞开体系(D) 绝热体系11．1-4-2-1把一杯水放在刚性绝热箱内，若以箱内热水及空气为体系，则该体系为：（）(A) 敞开体系(B) 封闭体系(C)孤立体系(D)绝热体系12．1-4-2-2 以下性质为容量性质的是（）(A) 温度(B) 密度(C) 压力(D) 体积13．1-4-2-2 以下性质为强度性质的是（）(A) 内能(B) 温度(C) 体积(D) 焓14．1-4-2-3下列不符合热力学平衡状态含义的叙述是（）(A) 系统内各部分之间及系统与环境间有不平衡作用力存在(B) 系统内部各处温度相同，且不随时间变化(C) 当系统内有化学反应发生并达到平衡时，系统的物质组成不随时间变化(D) 系统内相数及各相组成不随时间变化15．1-4-2-3 有关状态函数的描述不正确的是（）(A) 状态一定，值一定；(B) 在数学上有全微分的性质；(C) 其循环积分等于零；(D) 所有状态函数的绝对值都无法确定。
热力学第一定律习题及答案
热力学第一定律习题一、单选题1) 如图,在绝热盛水容器中，浸入电阻丝,通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有:（）A。
W =0, Q〈0, U <0 B. W <0，Q <0，U >0 C. W 〈0，Q 〈0, U〉0 D。
W <0，Q =0，U >02）如图，用隔板将刚性绝热壁容器分成两半,两边充入压力不等的空气(视为理想气体）,已知p右> p左，将隔板抽去后：（)A。
Q＝0, W ＝0，U ＝0B。
Q＝0，W <0, U >0C. Q〉0，W〈0, U >0D. U ＝0, Q＝W03）对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的：（）A. (∂U/∂T）V＝0B. （∂U/∂V）T＝0C. (∂H/∂p）T＝0 D。
(∂U/∂p）T＝04）凡是在孤立孤体系中进行的变化,其U 和H 的值一定是：（)A. U >0，H〉0 B。
U ＝0, H＝0 C. U〈0，H〈0D. U ＝0，H 大于、小于或等于零不能确定.5)在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的: ( ）A. Q〉0, H＝0, p〈0B. Q＝0, H <0, p〉0C。
Q＝0，H ＝0，p <0 D. Q <0，H ＝0，p <06）如图，叙述不正确的是：( )A.曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小B。
H1表示无限稀释积分溶解热C。
H2表示两浓度n1和n2之间的积分稀释热D.曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时HCl的微分溶解热7）H＝Q p此式适用于哪一个过程: （）A.理想气体从101325Pa反抗恒定的10132。
5Pa膨胀到10132.5sPaB。
在0℃、101325Pa下，冰融化成水C.电解CuSO4的水溶液D。
气体从（298K，101325Pa)可逆变化到(373K，10132。
5Pa )8）一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态,终态体积分别为V1、V2。
第二章 热力学第一定律(总复习题)
第二章 热力学第一定律一、 选择题1、下列叙述中不具状态函数特征的是：（ ）(A)系统状态确定后，状态函数的值也确定(B)系统变化时，状态函数的改变值只由系统的初终态决定(C)经循环过程，状态函数的值不变(D)状态函数均有加和性2、下列叙述中，不具可逆过程特征的是：（ ）(A)过程的每一步都接近平衡态，故进行得无限缓慢(B)沿原途径反向进行时，每一小步系统与环境均能复原(C)过程的初态与终态必定相同(D)过程中，若做功则做最大功，若耗功则耗最小功3、如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭体系的是：（ ）(A)绝热箱中所有物质 (B)两个铜电极(C)蓄电池和铜电极 (D) CuSO 4水溶液5、在下列关于焓的描述中，正确的是（ ）(A)因为ΔＨ＝ＱＰ，所以焓是恒压热(B)气体的焓只是温度的函数(C)气体在节流膨胀中，它的焓不改变(D)因为ΔＨ＝ΔＵ＋Δ（ＰＶ），所以任何过程都有ΔＨ>０的结论6、在标准压力下，1mol 石墨与氧气反应生成1mol 二氧化碳的反应热为ΔrH ，下列哪种说法是错误的? （ ）(A) ΔH 是CO2(g)的标准生成热 (B) ΔH =ΔU(C) ΔH 是石墨的燃烧热 (D) ΔU <ΔH7、在标准状态下，反应C 2H 5OH （l ）+3O 2(g)→2CO 2(g)+3H 2O(g)的反应焓为Δr H m θ, ΔC p >0, 下列说法中正确的是（ ）(A)Δr H m θ是C 2H 5OH （l ）的标准摩尔燃烧焓(B)Δr H m θ〈０ (C)Δr H m θ＝Δr Ｕm θ(D)Δr H m θ不随温度变化而变化8、下面关于标准摩尔生成焓的描述中，不正确的是（ ）(A)生成反应中的单质必须是稳定的相态单质(B)稳态单质的标准摩尔生成焓被定为零(C)生成反应的温度必须是298.15K(D)生成反应中各物质所达到的压力必须是100KPa9、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么：（ ）(A) Q > 0，W > 0，∆U > 0 (B)Q = 0，W = 0，∆U < 0(C) Q = 0，W = 0，∆U = 0 (D) Q < 0，W > 0，∆U < 010、非理想气体进行绝热自由膨胀时,下述答案中哪一个是错误的? ( )(A) Q =0 (B) W =0 (C) ΔU =0 (D) ΔH =011、下列表示式中正确的是 ( )(A)恒压过程ΔH=ΔU+pΔV (B)恒压过程 ΔH=0(C)恒压过程ΔH=ΔU+VΔp (D)恒容过程 ΔH=0 12、理想气体等温反抗恒外压膨胀，则 ( )(A)Q>W (B)Q<W (C)Q=W (D)Q=△U13、当理想气体其温度由298K 升高到348K ，经(1)绝热过程和(2)等压过程，则两过程的 （ ）(A)△H 1>△H 2 W 1<W 2 (B)△H 1<△H 2W 1>W 2(C)△H 1=△H 2W 1<W 2 (D)△H 1=△H 2 W 1>W 214、当理想气体从298K ，2×105Pa 经历(1)绝热可逆膨胀和(2)等温可逆膨胀到1×105Pa 时，则( )(A)△H 1<△H 2W 1>W 2 (B)△H 1>△H 2 W 1<W 2(C)△H 1<△H 2W 1<W 2 (D)△H 1>△H 2 W 1>W 215、对于封闭体系，在指定始终态间的绝热可逆途径可以有：( )(A) 一条 (B) 二条 (C) 三条 (D) 三条以上16、实际气体绝热恒外压膨胀时,其温度将： ( )(A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 不确定17、功的计算公式为Ｗ＝nC v,m (T ２－T １)，下列过程中不能用此式的是（ ）(A)理想气体的可逆绝热过程(B)理想气体的绝热恒外压过程(C)实际气体的绝热过程(D)凝聚系统的绝热过程18、凡是在孤立体系中进行的变化，其ΔU 和ΔH 的值一定是：( )(A) ΔU > 0 , ΔH > 0 (B) ΔU = 0 , ΔH = 0(C) ΔU < 0 , ΔH < 0 (D) ΔU = 0 , ΔH 大于、小于或等于零不确定19、 一定量的理想气体从同一始态出发，分别经 (1) 等温压缩，(2) 绝热压缩到具有相同压力的终态，以H 1，H 2分别表示两个终态的焓值，则有：( )(A) H 1> H 2 (B) H 1= H 2 (C) H 1< H 2 (D) H 1>=H 220、将H 2（g ）与O 2以2：1的比例在绝热刚性密闭容器中完全反应，则该过程中应有（ ）(A)ΔT=0 (B)Δp=0 (C)ΔU=0 (D)ΔH=021、刚性绝热箱内发生一化学反应，则反应体系为 ( )(A)孤立体系 (B)敞开体系 (C)封闭体系 (D)绝热体系22、理想气体可逆绝热膨胀，则下列说法中正确的是( )(A)焓总是不变 (B)内能总是增加(C)焓总是增加 (D)内能总是减少23、关于等压摩尔热容和等容摩尔热容，下面的说法中不正确的是 ( )(A)C p,m 与C v,m 不相等，因等压过程比等容过程系统多作体积功(B)C p,m –C v,m =R 既适用于理想气体体系，也适用于实际气体体系(C)C v,m =3/2R 适用于单原子理想气体混合物(D)在可逆相变中C p,m 和C v,m 都为无限大24、下列哪个过程的 dT≠0，dH=0？ ( )(A)理想气体等压过程(B)实际气体等压过程(C)理想气体等容过程(D)实际气体节流膨胀过程25、隔离系统内发生一变化过程，则系统的：(A)热力学能守恒,焓守恒(B)热力学能不一定守恒，焓守恒(C)热力学能守恒，焓不一定守恒(D)热力学能、焓均不一定守恒二、判断题1、体系在某过程中向环境放热，则体系的内能减少。
10热力学第一定律习题详解
10热力学第一定律习题详解篇一：10 热力学第一定律习题详解习题十一、选择题1．双原子理想气体，做等压膨胀，若气体膨胀过程从热源吸收热量700J，则该气体对外做功为 [ ]（A）350J；（B）300J；答案：D解：QP??U?AP??AP?QP??U?QP?Qpmii，（??0） R?T??R?T??R?T(?1)，所以 ?R?T?i/2?1M22（C）250J；（D）200J。
Qpii22??Qp[1?]?Qp?700??200(J)，本题答案为D。
2i/2?1i?2i?27 2．一定量理想气体，从同一初态出发，体积V1膨胀到V2，分别经历三种过程，（1）等压；（2）等温；（3）绝热。
其中吸收热量最多的是 [ ]（A）等压；（B）等温；（C）绝热；（D）无法判断。
答案：A 解：在p-V图上绝热线比等温线要陡，所以图中中间的曲线表示的应该是等温过程。
图中三种过程的起始态和终止态的体积分别相同，因为在p-V图上，曲线所围成的面积等于该过程对外所做的功，所以等压过程中对外所做的功最大，等温过程次之，绝热过程最小。
根据理想气体内能U??iRT，三种过程的起始温度一样，但图中所示的等压过程2的末态温度最高，等温过程次之，绝热过程最小。
所以等压过程的内能增加最多。
根据热力学第一定律Q??U?A，既然等压过程的内能增加最多，对外所做的功也最大，等压过程从外界吸收的热量也最多，故本题答案为A。
3．某理想气体分别经历如图所示的两个卡诺循环，即?(abcd)和??(a?b?c?d?)，且两条循环曲线所围面积相等。
设循环?的效率为?，每次循环在高温热源处吸收的热量为Q，循环??的效率为??，每次循环在高温热源处吸收的热量为Q?，则 [ ]（A）,Q?Q?；（B）,Q?Q?；（C）,Q?Q?；（D）,Q?Q?。
答案：B 解：??TT?AA??1?低，1?低?QT高Q?T高由图知：??T??低T高，低TT，所以高因为两条循环曲线所围面积相等，即A?A?，而，所以有Q?Q?，故本题答案为B。
物理化学练习(热力学第一定律)
物理化学练习（热力学第一定律）2011.3一、选择题( 共18题)1. 已知有下列一组公式可用于理想气体绝热过程功的计算：(1) W=C V (T1-T2)(2) [1/(γ -1)](p1V1-p2V2)(3) -[p1V1/(γ -1)][1-(V1/V2)γ-1](4) -[p1V1/(γ -1)][1-(p2/p1)(1 - γ)/γ](5) [p1V1/(γ -1)][1-(p2V2/p1V1)](6) [R/(γ -1)](T1-T2)但这些公式只适于绝热可逆过程的是：( )(A) (1), (2) (B) (3), (4)(C) (5), (6) (D) (4), (5)2. 气体进行绝热自由膨胀时,下述答案中哪一个错误? ( )(A) Q=0 (B) W=0(C) ΔU=0 (D) ΔH=03. 下面陈述中，正确的是：(A) 虽然Q和W是过程量，但由于Q V =ΔU，Q p=ΔH，而U和H是状态函数，所以Q V和Q p是状态函数(B) 热量是由于温度差而传递的能量，它总是倾向于从含热量较多的高温物体流向含热量较少的低温物体(C) 封闭体系与环境之间交换能量的形式非功即热(D) 两物体之间只有存在温差，才可传递能量，反过来体系与环境间发生热量传递后, 必然要引起体系温度变化4. 人在室内休息时，大约每天要吃0.2 kg 的酐酪（摄取的能量约为4000 kJ）。
假定这些能量全部不储存在体内，为了维持体温不变，这些能量全部变为热使汗水蒸发。
已知水的汽化热为44 kJ·mol-1，则每天需喝水：( )(A) 0.5 kg (B) 1.0 kg(C) 1.6 kg (D) 3.0 kg5. 如图，在绝热盛水容器中，浸有电阻丝，通以电流一段时间，如以电阻丝为体系,则上述过程的Q、W和体系的ΔU值的符号为：( )(A) W = 0, Q < 0, ΔU < 0(B) W > 0, Q < 0, ΔU > 0(C) W = 0, Q > 0, ΔU > 0(D)W < 0, Q = 0, ΔU > 06. 一个纯物质的膨胀系数α=1V()pVT∂∂=1V×1 m3·K-1(T为绝对温度),则该物质的摩尔恒压热容C p将：( )(A) 与体积V无关(B) 与压力p无关(C) 与温度T无关(D) 与V,p,T均有关7. 对于一定量的理想气体，下列过程可能发生的是：( )(1) 对外作功，同时放热(2) 体积不变，而温度上升，并且是绝热过程，无非体积功(3) 恒压下绝热膨胀(4) 恒温下绝热膨胀(A) (1),(4) (B) (2),(3)(C) (3),(4) (D) (1),(2)8. 有一高压钢筒，打开活塞后气体喷出筒外，当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞，此时筒内温度将：(A) 不变(B) 升高(C) 降低(D) 无法判定9. 下图为某气体的p-V图。
热力学第一定律练习题内能和功
热力学第一定律练习题内能和功热力学第一定律练习题 - 内能和功热力学是研究热、能量和它们之间相互转换关系的一门科学。
热力学第一定律是热力学基本定律之一，它描述了能量守恒的原理。
在热力学第一定律中，内能和功是两个非常重要的概念。
本文将通过讨论热力学练习题，进一步深入探讨内能和功的概念及其关系。
问题一：一个物体从温度为 $T_1$ 的热源吸收了 $Q$ 的热量，然后对外做功 $W$，最后达到了温度 $T_2$。
请计算物体的内能变化量$ΔU$。
解答：根据热力学第一定律，能量守恒，系统的内能变化量等于热量与功之和，即$ΔU = Q - W$。
在本题中，物体从热源吸收了 $Q$ 的热量，对外做了 $W$ 的功，所以内能变化量为$ΔU = Q - W$。
问题二：一个气体在等体过程中吸收了 $Q$ 的热量，温度从$T_1$ 升高到 $T_2$。
请计算气体对外界做的功 $W$。
解答：在等体过程中，体积保持不变，因此对外界的功为零，即$W = 0$。
根据热力学第一定律，内能变化量等于吸收的热量，即$ΔU = Q$。
所以，在该等体过程中，气体对外界做的功为零。
问题三：一个气缸内的活塞受到外力 $F$ 的作用，从初始位置$x_1$ 移动到了最终位置 $x_2$。
请计算气缸内气体对外界所做的功$W$。
解答：气缸内气体对外界所做的功可以通过外力和活塞位移之积来计算，即 $W = F(x_2 - x_1)$。
这里的外力 $F$ 是活塞受到的外界作用力，$x_2 - x_1$ 是活塞的位移。
问题四：一个装满了气体的容器，容器的体积从 $V_1$ 缩小到$V_2$，同时向容器供给 $Q$ 的热量。
请计算气体对外界所做的功$W$。
解答：在容器体积缩小的过程中，气体对外界做了功，也就是负的功。
根据热力学第一定律，内能变化量等于热量与功之和，即$ΔU = Q - W$。
在本题中，气体吸收了 $Q$ 的热量，所以$ΔU = Q - W$。
热力学第一定律(有答案)
热力学第一定律一、填空1、1mol 理想气体温度升高1K 时所做的等压体积功等于 。
2、某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行，系统的温度由T 1升高到T 2，则此过程的焓变 零。
3、在节流膨胀过程中，在系统的各状态函数中，只有 焓 的值不变，理想气体经节流膨胀后，它的 温度 不改变，即它的节流膨胀系数 μ＝0 ，这是因为它的焓 只是温度的函数 。
4、下列公式适合用的条件分别为：)(T f U =∆和 )(T f H =∆ 适合于理想气体，单纯的PVT 变化过程VQ U =∆适用于 封闭系统 ，W ’=0, 恒容过程P Q H =∆适用于 封闭系统 ，W ’=0, 恒压过程⎰=∆21,T T m v dTnC U 适用于 1 理想气体，单纯的PVT 变化过程2 其它系统，恒容过程⎰=∆21,T T mp dTnCH 适用于 1 理想气体，单纯的PVT 变化过程2 其它系统，恒压过程RTn Q Q g V P ∆+=适用于 W ’=0, 恒温过程γPV= 常数适用于 理想气体，绝热可逆过程5.封闭系统过程的H U ∆=∆条件：(1) 对于理想气体单纯PVT 变化的过程 恒温 ，(2)有理想气体参加的化学反应 反应前后气体物质的量无变化的过程或∑=0)(g B ν。
6.在25℃的标准态下)KJ (-6.197cU cH )(0m 0m62=∆-∆的g H C 因为)(3)(2)(27)(22262l O H g CO g O g H C +→+∑-=5.2)(g B ν7.在一定温度的标准压力下：) g CO2, (H ) C, (cH 0m f 0m ∆=∆石墨,)l O,H (H ) g ,H (cH 20m f 20m ∆=∆8.绝热、恒容，无非体积功时，反应系统的）（ V 0,=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=Q V p H9.压力恒定为100kPa 下的单原子理想气体的()）（ 150kPa =∂∂pVU10. 体积恒定为33100.2m -⨯，一定量的双原子理想气体的()）（ m 107.0 3-3⨯=∂∂VP H注：在天大习题解中二、选择1、某理想气体，γ=C p,m /C v,m =1.40,则该气体应为何种气体？（A ）A 单原子分子气体B 双原子分子气体C 三原子分子气体D 四原子分子气体2、某气体经过节流膨胀过程后，温度降低，则该气体的μJ —T ( B ) A =0 B >0 C <03、下列叙述中，不具状态函数特征的是 (D )A 系统状态确定后，状态函数的值也确定B 系统变化时，状态函数的改变值只由系统的初终态决定C 经循环过程，状态函数的值不变D 状态函数均有加和性4、下列叙述中，不具可逆过程特征的是 ( C )A 过程的每一步都接近平衡态，故进行的无限缓慢B 沿原途径反向进行时，每一小步系统与环境均能复原C 过程的初态和终态必定相等D 过程中，若做功则做最大功，若耗功则耗最小功 5.一定量的理想气体节流膨胀过程中：；，，) 0 U() 0 H() 0 (=∆=∆=-T J μ某状态下的空气经节流膨胀过程的，0(PV )>∆则；，，不一定) 0 U() 0 H() (<∆=∆-T J μ。
热力学第一定律5
第一章热力学第一定律一 . 选择题：1. 恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时内能将 ( )(A) 降低 (B) 增加 (C) 不变 (D) 增加、减少不能确定2. 在一刚性的绝热箱中，隔板两边均充满空气，(视为理想气体)，只是两边压力不等，已知 P右< P左，则将隔板抽去后应有 ( )(A) Q = 0 W = 0 △U = 0 (B) Q = 0 W < 0 △U > 0(C) Q > 0 W < 0 △U > 0 (D) △U = 0 , Q ＝ W ≠ 03. 有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在该容器中同时放入锌块和盐酸，发生化学反应后活塞将上移一定距离，若以锌和盐酸为体系则 ( )(A) Q < 0 , W = 0 , △rU < 0 (B) Q = 0 , W > 0 , △rU < 0(C) Q < 0 , W > 0 , △rU = 0 (D) Q < 0 , W > 0 , △rU < 04. 苯在一个刚性的绝热容器中燃烧，则 C6H6(l) + (15/2)O2(g) = 6CO2+ 3H2O(g) ( )(A) △U = 0 , △H < 0 , Q = 0 (B) △U = 0 , △H > 0 , W = 0(C) Q = 0 , △U = 0 , △H = 0 (D) Q = 0 , △U ≠ 0 , △H ≠ 05. 1mol，373K，标准压力下的水经下列二个不同过程达到 373K，标准压力下的水气，(1) 等温等压可逆蒸发 (2) 真空蒸发，这二个过程中功和热的关系为( )(A) W1> W2 Q1> Q2 (B) W1< W2 Q1< Q2(C) W1= W2 Q1= Q2 (D) W1> W2 Q1< Q26. 有一高压钢筒，打开活塞后气体喷出筒外，当筒内压力与筒外相等时关闭活塞，此时筒内温度将 ( )(A) 不变 (B) 升高 (C) 降低 (D) 无法判定7. 封闭体系从1态变 B 态，可以沿两条等温途径: （甲）可逆途径（乙）不可逆途径则下列关系式⑴△U可逆> △U不可逆⑵ W可逆 > W不可逆⑶ Q可逆 > Q不可逆⑷ ( Q可逆 - W可逆) > ( Q不可逆 - W不可逆)正确的是 ( )(A) (1),(2) (B) (2),(3) (C) (3),(4) (D) (1),(4)８. 化学反应在只做体积功的等温等压条件下，若从反应物开始进行反应，则此反应(A) 是热力学可逆过程 (B) 是热力学不可逆过程(C) 是否可逆不能确定 (D) 是不能进行的过程9. 1mol 单原子理想气体从 298K，202.65kPa 经历①等温②绝热③等压三条途径可逆膨胀使体积增加到原来的 2 倍，所作的功分别为 W1,W2,W3，三者的关系是( )(A) W1> W2> W3 (B) W2> W1> W3(C) W3> W2> W1 (D) W3> W1> W210. 凡是在孤立体系中进行的变化，其△U 和△H 的值一定是 ( )(A) △U > 0 , △H > 0 (B) △U = 0 , △H = 0(C) △U < 0 , △H < 0 (D) △U = 0 , △H 大于、小于或等于零不确定11. 对于下列的四种表述(1) 因为△H = Q p，所以只有等压过程才有△H(2) 因为△H = Q p，所以 Q p也具有状态焓数的性质(3) 公式△H = Q p只适用于封闭体系(4) 对于封闭体系经历一个不作其它功的等压过程，其热量只决定于体系的始态和终态上述诸结论中正确的是： ( )(A) (1) (4) (B) (3) (4) (C) (2) (3) (D) (1) (2)12. △H = Q p此式适用于下列那个过程 ( )(A) 理想气体从 1013250 Pa 反抗恒定的 101325 Pa膨胀到 101325Pa(B) 0℃ ,101325 Pa下冰融化成水(C) 电解 CuSO4水溶液(D) 气体从 (298K,101325 Pa) 可逆变化到 (373K,10132.5 Pa)13. 理想气体从同一始态 (P1,V1) 出发，经等温可逆压缩或绝热可逆压缩，使其终态均达到体积为 V2，此二过程做的功的绝对值应是： ( )(A) 恒温功大于绝热功 (B) 恒温功等于绝热功(C) 恒温功小于绝热功 (D) 无法确定关系14. 下列诸过程可应用公式 dU = ( C p- nR )dT 进行计算的是： ( )(A) 实际气体等压可逆冷却 (B) 恒容搅拌某液体以升高温度(C) 理想气体绝热可逆膨胀 (D) 量热弹中的燃烧过程15. 1mol 理想气体经历可逆绝热过程，功的计算式有下列几种，其中哪一个是错误的 ( )(A) C v(T1- T2) (B) C p(T2-T1)(C) (P1V1- P2V2)/(r-1) (D) R(T1-T2)/(r-1)16. 对于理想气体下述结论中正确的是 ( )(A) (H/T)v = 0 (H/V)T = 0 (B) (H/T)p = 0 (H/P)T= 0(C) (H/T)p = 0 (H/V)T = 0 (D) (H/V)T = 0 (H/P)T= 017. 1mol 单原子理想气体，从 273K，202.65 kPa 经 PT = 常数的可逆途径压缩到405.3 kPa的终态，该气体的△U 为 ( )(A) 1702 J (B) -406.8 J (C) 406.8 J (D) -1702 J18.对于一定量的理想气体，下列过程不可能发生的是： ( )(A) 恒温下绝热膨胀 (B) 恒压下绝热膨胀(C) 吸热而温度不变 (D) 吸热，同时体积又缩小19. 理想气体经历绝热不可逆过程从状态 1 (P1,V1,T1)变化到状态2 (P2,V2,T2)，所做的功为 ( )(A) P2V2-P1V1 (B) P2(V2-V1)(C) [P2V2γ/(1-γ)](1/V2γ-1)- (1/ V1γ-1) (D) (P2V2-P1V1)/(1-γ)20. 反应 (1) C1CO3(s) → C1O (s) + CO2(g)；△r H m= 179.5 kJ.mol-1反应 (2) C2H2(g) + H2O (l) → CH3CHO (g)；△r H m= -107.2 kJ.mol-1反应 (3) C2H4(g) + H2O (l) → C2H5OH (l)；△r H m= -44.08 kJ.mol-1反应 (4) CS2(l) + 3O2(g) → CO2(g) + 2SO2(g)；△r H m= -897.6 kJ.mol-1其中热效应│Q p│>│Q v│的反应是 ( )(A) (1),(4) (B) (1),(2) (C) (1),(3) (D) (4),(3)21. 当以 5mol H2气与 4mol Cl2气混合，最后生成 2mol HCl 气。
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第一章 热力学第一定律四、简答1. 一隔板将一刚性绝热容器分为左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。
现将隔板抽去，左右气体的压力达到平衡。
若以全部气体作为体系，则ΔU 、Q 、W 为正？为负？或为零？ 答：以全部气体为系统，经过指定的过程，系统既没有对外做功，也无热量传递。
所以ΔU 、Q 、W 均为零。
2. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。
（1）Q 、W 、Q -W 、ΔU 是否已完全确定； 答：ΔU ＝Q -W 能够完全确定，因内能为状态函数，只与系统的始态和终态有关。
Q 、W 不能完全确定，因它们是与过程有关的函数。
（2）若在绝热条件下，使系统从某一始态变化到某一终态，则（1）中的各量是否已完全确定，为什么！答：Q 、W 、Q -W 、ΔU 均完全确定，因绝热条件下Q ＝0，ΔU ＝Q +W ＝W .五、计算题1.计算下述两个过程的相关热力学函数。
（1）若某系统从环境接受了160kJ 的功，热力学能增加了200kJ ，则系统将吸收或是放出了多少热量？（2）如果某系统在膨胀过程中对环境作了100kJ 的功，同时系统吸收了260kJ 的热，则系统热力学能变化为多少？ 解析：（1）W ＝-160kJ, ΔU = 200kJ ,根据热力学第一定律：Q ＝ΔU ＋W 得：Q ＝200-160＝40 kJ （2）W ＝100kJ ，Q ＝260 kJΔU ＝Q -W ＝260-100＝160 kJ2.试证明1mol 理想气体在等压下升温1K 时，气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R. 解：2111W p p p p n mol T T K W R===-==2121外外外nRT nRT （V -V ）=（-）p p3. 已知冰和水的密度分别为0.92×103 kg/m 3和1.0×103 kg/m 3，现有1mol 的水发生如下变化：（1）在100℃、101.325kPa 下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体；（2）在0℃、101.325kPa 下变为冰。
试求上述过程系统所作的体积功。
解：（1）W p p ρ⨯=⨯⨯⨯⨯2e 21e水-23nRT n M（V -V ）=（-）p 8.314373.15 1.810=101325(-)101325 1.010=3100J (2)0.92W p p ρρ⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯e 21e冰水-2-233n M n M（V -V ）=（-）1.810 1.810=101325(-)10 1.010=0.16J4.设某60m 3房间内装有一空调，室温为288K 。
今在100kPa 下要将温度升高到298K ，试求需要提供多少热量？假设其平均热容C p,m = 29.30J·mol -1·K -1,空气为理想气体，墙壁为绝热壁。
解：5,106024638.314293246329.3(298288)721.7P p m pV molRTQ C T kJ⨯===⨯=∆=⨯⨯-=n n5. 1 mol 理想气体从100℃、0.025 m 3经下述四个过程变为100℃、0.1 m 3 ： （1）等温可逆膨胀； （2）向真空膨胀；（3）恒外压为终态压力下膨胀；（4）等温下先以恒外压等于0.05 m 3的压力膨胀至0.05 m 3，再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1 m 3。
求诸过程体系所作的体积功。
解：（1）21ln0.118.314373.15ln43010.025V W pdV nRT V J ===⨯⨯⨯=⎰（2）21()00e W p V V V =-=⨯∆= （3）221212()()8.314373.15(0.10.025)23260.1e nRT W p V V V V V J=-=-⨯=-=(4)(0.050.025)+(0.10.05)0.050.18.314373.158.314373.15(0.050.025)+(0.10.05)0.050.13102nRT nRTW J=--⨯⨯=--=6. 在一个带有无重量无摩擦活塞的绝热圆筒内充入理想气体，圆筒内壁上绕有电炉丝。
通电时气体缓慢膨胀，设为等压过程。
若（1）选理想气体为体系；（2）选电阻丝和理想气体为体系，两过程的Q 、ΔH 分别是等于、小于还是大于零？ 解：（1）因等压过程且非体积功为零，所以Q p = ΔH > 0 (吸热) （2）因绝热，Q = 0, 非体积功不为零，则 ΔH ＝W 电功 > 07. 在373K 和101.325kPa 的条件下，1 mol 体积为18.80 cm 3的液态水变为30200 cm 3的水蒸气，已知水的蒸发热为 4.067×10-4 J/mol 。
求此过程体系的ΔH 和 ΔU 。
解：444644.067101 4.06710()4.06710101325(3020018.8)103.76110p H Q J U H pV J -∆==⨯⨯=⨯∆=∆-∆=⨯-⨯-⨯=⨯8. 分别判断下列个过程中的Q 、W 、ΔU 和ΔH 为正、负还是为零？ （1）理想气体自由膨胀。
均为零。
（p e = 0, W = 0, Q = 0, ΔU =ΔH=0） （2）理想气体恒温可逆膨胀。
理想气体恒温可逆膨胀，ΔU =ΔH=0，Q > 0, W <0 （3） 理想气体节流膨胀。
理想气体节流膨胀，ΔT ＝0，ΔU =ΔH=0，又因为绝热, Q = W = 0 （4）理想气体绝热、反抗恒外压膨胀。
绝热Q ＝0， 恒外压膨胀W>0, ΔU = Q - W <0（5）水蒸气通过蒸汽机对外做出一定量的功之后恢复原态，以水蒸气为体系。
体系对外做功，W>0, 体系恢复原态，ΔU =ΔH=0，Q ＝ΔU-W<0 （6）水（Pa ，273.15K ）→ 冰（kPa, 273.15k ）放热Q < 0, W = p e ΔV> 0 (V 冰>V 水), ΔU = Q - W <0，ΔH = Q < 09. 已知H 2的C p,m ＝ (29.07-0.836×10-3T ＋ 2.01×10-3 T 2)J/K ·mol,现将1mol 的H 2 (g)从300K 升至1000K ，试求： (1) 恒压升温吸收的热及H 2 (g)的ΔH ; (2) 恒容升温吸收的热及H 2 (g)的ΔU 。
解：（1）211000362300362233(29.070.83610 2.0110)0.83610 2.011029.07(1000300)(1000300)(1000300)2320620T p p T Q H c dT T T dTJ ----=∆==-⨯+⨯⨯⨯=⨯---+-=⎰⎰(2)206208.314(1000300)10(480)V Q U H pV H nR T J=-⨯-==∆=∆-∆=∆-∆10. 在0℃和506.6 kPa 条件下，2 dm 3的双原子理想气体体系以下述二个过程恒温膨胀至压力为101.325 kPa ，求Q 、W 、ΔU 和ΔH 。
（1）可逆膨胀；（2）对抗恒外压101.325 kPa 膨胀。
解：恒温膨胀，所以ΔU ＝ΔH ＝0 （1）111506.0620.44648.314273.15p V n mol RT ⨯===⨯ 2112506.60.44648.314273.15ln 101.32516311631ln=ln v p W nR JQ W JT nRT v p =⨯⨯====（2）21()0.44648.314273.15101.325(2)101.325811811e W p V V J Q W J=-⨯⨯=⨯-===11. （1）在373K 、101.325kPa 下，1mol 水全部蒸发为水蒸气，求此过程中的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。
已知水的汽化热为40.7kJ/mol.（2）若在373K 、101.325kPa 下的1mol 水向真空蒸发，变成同温同压的水蒸气，上述各量又如何？（假设水蒸气可视为理想气体）。
解：（1）2122140.740.7()()407008.31437337.640.737.6 3.1p g l g H Q kJU H pV H p V p V H p V H nRT kJ W Q U kJ∆==⨯=∆=∆-∆=∆--≈∆-=∆-=-⨯==-∆=-=（2）ΔU 和ΔH 为状态函数，始态和终态不变，则其值也不变，所以：ΔU ＝ 37.6 kJ, ΔH = 40.7 kJ 真空蒸发，p e = 0, W = 0 Q = ΔU + W = 37.6 kJ12. 1mol 单原子理想气体，始态压力为202.65 kPa ，体积为11.2 dm 3，经过pT 为常数的可逆压缩过程至终态压力为405.3 kPa ，求： （1）终态的体积与温度； （2）体系的ΔU 和ΔH ； （3）该过程体系所作的功。
解：（1）11111223222202.6511.227318.314202.65273136.5405.38.314136.52.8405.3p V T K nR p T T K p nRT V dm p ⨯===⨯⨯===⨯===（2）单原子理想气体C V ,m = 1.5R, C p,m = 2.5R ,21,21()1 1.58.314(136.5273)1702()1 2.58.314(136.5273)2837V m p m U nC T T J H nC T T J ∆=-=⨯⨯⨯-=-∆=-=⨯⨯⨯-=-(3)2/,(2,//,2228.314(136.5273/)-2270)pT B V RT p RT B B RTW pdV dT RdTT p B T dV RT B d BJT =====⋅=⨯-==⨯==⎰⎰⎰13. 某理想气体的C v, m = 20.92 J/K, 现将1mol 的该理想气体于27 ℃，101.325kPa 时受某恒外压恒温压缩至平衡态，再将此平衡态恒容升温至97 ℃，此时压力为1013.25kPa .求整个过程的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。
解：,21,21()120.92(370300)1464.4()1(20.928.314)(370300)2046.4V m p m U nC T T J H nC T T J∆=-=⨯⨯-=∆=-=⨯+⨯-=1231231232300300370101.3251013.25eT K T K T Kp kPa p p p kPa V V V V ====−−−−−→=−−−→==恒温，恒外压恒容3111332332228.31430024.62101.3258.3143703.0361013.258.314300821.5423.036e nRT V dm p nRT V V dm p nRT p p kPa V ⨯===⨯====⨯====12123212()821.542(3.03624.62)-17.73()0-17.73+1464.41773016.27e e W p V V kJW p V V W W W kJQ U W kJ=-=⨯-==-==+==∆=-=-14. 1摩尔单原子分子理想气体，在273.2K ，1.0×105 Pa 时发生一变化过程，体积增大一倍，Q ＝1674J ，ΔH ＝2092J 。