07热力学第一定律习题解答
第二章热力学第一定律练习题及答案
第一章热力学第一定律练习题一、判断题（说法对否）：1.当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。
当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。
2.在101.325kPa、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确定。
3.一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。
4.系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。
5.从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q和W的值一般不同，Q + W的值一般也不相同。
6.因Q P = ΔH，Q V = ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。
7．体积是广度性质的状态函数；在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中，当温度、压力一定时；系统的体积与系统中水和NaCl的总量成正比。
8．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
9．在101.325kPa下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。
若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。
10.一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。
11．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH= ∑C P,m d T。
12．因焓是温度、压力的函数，即H = f(T,p)，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于d T = 0，d p = 0，故可得ΔH = 0。
13．因Q p = ΔH，Q V = ΔU，所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W。
14．卡诺循环是可逆循环，当系统经一个卡诺循环后，不仅系统复原了，环境也会复原。
15．若一个过程中每一步都无限接近平衡态，则此过程一定是可逆过程。
16．(?U/?V)T = 0 的气体一定是理想气体。
17．一定量的理想气体由0℃、200kPa的始态反抗恒定外压(p环= 100kPa) 绝热膨胀达平衡，则末态温度不变。
热力学第一定律习题
n
pV 101.3kPa 0.02 0.653mol ， 计算结果说明 0.5mol 水可以完全气化。 8.314 373 RT
在 T=373K 时，玻璃泡被击破后水汽化，则该过程吸收的热为：
m 水=0.5 18 9 (g)，
Qp=2259.4 9=20334.6(J)
n1C p ,m ln
T2 ln T 1
n△ sub H m T2 T1 T2
n C p.mT2 n1 △ sub H m
T1 ln T 2
√13. 1mol 单原子理想气体，始态为 200kPa，11.2dm3,经 pT=常数的可逆过程压缩到终了 400kPa，已知气体的 Cv,m= 3R 试求
(2) V1=nRT/P1=0.01455dm3
V2=nRT/P2=0.0582 dm3
W=-P2(V2-V1)= -50000(0.0582-0.01455)=-2182.5J (3) 绝热可逆膨胀 T2 由过程方程式 p1 T1 p 2 T2 求得：
1 1 / T2 [( p1 T1 ) / p 1 2 ] 1
4
人民大学出版社出版 《物理化学》习题参考解答
∴△S1+△S2+△S3=0 △S1= n1c p ,m ln
T2 ; ∵固态恒温变压熵近似为零∴ S 2 0 T1
△S3 可逆相变熵∴△S3=
n△ fub H m T2
由上可知△S1+△S2+△S3=0
△S1 △S 3
C T 则 n p , m 2 △ H n1 sub m
式中 Cp, m 为固体的等压摩尔热容； ΔsubHm 为摩尔升华热。 计算时可忽略温度对 Cp, m 及 ΔsubHm 的影响。 解： △S=△S1+△S2+△S3 ∵可逆绝热过程△S=0
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 <0B. W <0，Q <0，U >0C. W <0，Q <0，U >0D. 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＝0D. (∂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 >0B. U ＝0, H＝0C. 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 <0D. 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。
07热力学第一定律习题解答
第七章 热力学第一定律一 选择题1. 图为质量一定的某理想气体由初态a 经两过程到达末状态c ，其中abc 为等温过程，则 （ ) A ． adc 也是一个等温过程B ． adc 和abc 过程吸收的热量相等C ． adc 过程和abc 过程做功相同D ． abc 过程和adc 过程气体内能变化相同 解：热量和功均是过程量，内能是状态量。
故答案选D 。
2。
有两个相同的容器，容积不变，一个盛有氦气，另一个盛有氢气，（看成刚性分子),它们的压强和温度都相等，现将5J 的热量传给氢气，使氢气的温度升高，如果使氦气也升高同样的温度，则应向氦气传递热量是 （ )A ． 6J B. 5J C. 3J D 。
2J解：氦气是单原子分子，自由度为3,氢气是双原子分子，自由度为5.根据理想气体的状态方程，两种气体的摩尔数相同。
容器容积不变，气体吸收的热量全部转化为内能。
再根据理想气体的内能公式，使氦气也升高同样的温度,应向氦气传递热量是3J 。
答案选C.3。
1mol 的单原子分子理想气体从状态A 变为状态B ，如果不知是什么气体，变化过程也不知道，但A 、B 两态的压强、体积和温度都知道，则可求出 ( )A 。
气体所作的功 B.气体内能的变化C 。
气体传给外界的热量D 。
气体的质量解 答案：B4. 已知系统从状态A 经某一过程到达状态B ，过程吸热10J ，系统内能增量为5J.现系统沿原过程从状态B 返回状态A ，则系统对外作功是 ( ） A 。
—15J B. —5J C. 5J D. 15J解 热力学第一定律的表达式W U Q +∆=，系统从A 态经某一过程到达B 态时系统做的功为5510=-=∆-=U Q W J 。
因此当系统沿原过程从B 态返回A 态时，系统对外做功为-5J 。
因此答案选B 。
5. 用公式T C U V ∆=∆m ,ν计算理想气体内能增量时，此式 （ ）A. 只适用于准静态的等体过程B 。
热力学第一定律习题解答
故外界对系统所作的功
13.6在标准状态下，1mol的单原子理想气体先经过一绝热过程，再经过一等温过程，最后压强和体积均增加为原来的两倍，求整个过程中系统吸收的热量。若先经过等温过程再经过绝热过程而达到同样的状态，则结果是否相同？
解：（1）绝热过程中，由泊松公式有：
等温过程中
由状态方程
由（1）（2）得，
证明：将 微分得
准静态绝热过程中
由（1）（2）消去 得：
即
对上式积分得：
即
即原命题得证。
13.10如图所示为一理想气体( 已知)循环过程的T-V图，其中CA为绝热过程。A点的状态参量(T,V1)和B点的状态参量(T,V2)均为已知。(1)气体在A→B,B→C两过程中各和外界交换热量吗？是放热还是吸热？(2)求C点的状态参量。(3)这个循环是不是卡诺循环?
= l=0.05l
由于T不变，第一次抽出气体 前后： V= (V+ )
第二次抽出气体 前后： V= (V+ )
第n次抽出气体 前后： V= (V+ )
以上各式，左右两边分别相乘得：
故
=
即
=
故
经过时间：
13.40.020kg的氦气温度由17℃升为27℃。若在升温过程中：（1）体积保持不变；（2）压强保持不变；（3）不与外界交换热量，试分别求出在这些过程中气体内能的改变，吸收的热量，和外界对气体所做的功。设氦气可看作理想气体，且CV=3R/2。
解：由理想气体状态方程，有 ，且易得a,b,c三点的状态参量分别为
。
过程：
过程：外界对气体做的功等于线段 下面的面积：
过程：
13.14理想气体经历一卡诺循环，当热源温度为100℃、冷却器温度为0℃时，对外做净功800J，今若维持冷却器的温度不变，提高热源温度，使净功增为 ，则此时，（1）热源的温度为多少？（2）效率增大到多少？设这两个循环都工作于相同的两绝热线之间。
第一章 热力学第一定律思考题(答案)
第一章热力学第一定律思考题1. 下列说法中哪些是不正确的？(1) 绝热封闭系统就是孤立系统；（2) 不作功的封闭系统未必就是孤立系统;（3）作功又吸热的系统是封闭系统；(4）与环境有化学作用的系统是敞开系统。
【答】(1）不一定正确。
绝热条件可以保证系统和环境之间没有热交换,封闭条件可以保证系统和环境之间没有物质交换。
但是单单这两个条件不能保证系统和环境之间没有其他能量交换方式，如作功。
当绝热封闭的系统在重力场中高度发生大幅度变化时，系统和地球间的作功不能忽略，系统的状态将发生变化.(2）正确。
(3）不正确。
系统和环境间发生物质交换时，可以作功又吸热，但显然不是封闭系统.为了防止混淆,一般在讨论功和热的时候，都指定为封闭系统,但这并不意味着发生物质交换时没有功和热的发生.但至少在这种情况下功和热的意义是含混的。
(4）正确。
当发生化学作用（即系统和环境间物质交换）时，将同时有热和功发生，而且还有物质转移，因此是敞开系统。
2. 一隔板将一刚性容器分为左、右两室，左室气体的压力大于右室气体的压力。
现将隔板抽去,左、右室气体的压力达到平衡。
若以全部气体作为系统，则△U、Q、W为正？为负？或为零?【答】因为容器是刚性的，在不考虑存在其它功的情况下，系统对环境所作的功的W = 0 ;容器又是绝热的，系统和环境之间没有能量交换,因此Q = 0;根据热力学第一定律△U = Q ＋W，系统的热力学能（热力学能)变化△U = 0.3。
若系统经下列变化过程，则Q、W、Q + W 和△U 各量是否完全确定？为什么？（1）使封闭系统由某一始态经过不同途径变到某一终态；(2)若在绝热的条件下，使系统从某一始态变化到某一终态.【答】(1）对一个物理化学过程的完整描述，包括过程的始态、终态和过程所经历的具体途径，因此仅仅给定过程的始、终态不能完整地说明该过程。
Q、W 都是途径依赖（path—dependent）量，其数值依赖于过程的始态、终态和具体途径，只要过程不完全确定，Q、W 的数值就可能不确定。
物理化学(热力学第一定律07级)with answer
热力学第一定律练习（化学07级）2009-3-12一、选择题( 共17题)1. 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)P74 (2-70)2. 下列的过程可应用公式ΔH=Q进行计算的是：( C)(A) 不做非体积功，终态压力相同但中间压力有变化的过程(B) 不做非体积功，一直保持体积不变的过程(C) 273.15 K，p 下液态水结成冰的过程(D) 恒容下加热实际气体焓变等于等压热3. 为测定物质在600～100℃间的高温热容, 首先要精确测量物系的温度。
此时测温元件宜选用：( C)(A) 贝克曼温度计(B) 精密水银温度计(C) 铂-铑热电偶(D) 热敏电阻排除干扰4. 若以B代表化学反应中任一组分，0B n和n B分别表示任一组分 B 在ξ= 0 及反应进度为ξ时的物质的量，则定义反应进度为：( C)(A) ξ= 0B n- n B(B)ξ= n B-0B n(C) ξ=(n B-0B n)/νB(D) ξ= (0B n-n B)/νB定义5. 下列诸过程可应用公式d U = (C p- nR)d T进行计算的是：( C)(A) 实际气体等压可逆冷却(B) 恒容搅拌某液体以升高温度有非体积功(C) 理想气体绝热可逆膨胀dU=dH-d（PV=nRT）(D) 量热弹中的燃烧过程有燃烧热6. 如用键焓估算298K Se2Cl2(g) 的标准摩尔生成焓，应根据下列生成反应中的( B)式计算为正确。
(A) 2Se (g) + 2Cl (g) = Se2Cl2(g) 的Δr H m(B) 2Se (s) + Cl2(g) = Se2Cl2(g)的Δr H m(C) 2Se (g) + Cl2(g) = Se2Cl2(g) 的Δr H m(D) 2Se (s) + 2Cl (g) = Se2Cl2(g) 的Δr H m7. 对于一定量的理想气体，下列过程不可能发生的是：( B)(A) 恒温下绝热膨胀绝热自由膨胀，内能不变(B) 恒压下绝热膨胀恒压膨胀对外做功，必须吸热（否则违背第一定律）(C) 吸热而温度不变Q>0,W<0,U=0即可(D) 吸热，同时体积又缩小Q>0,W>0,U>0，温度上升即可8. 在氧弹实验中, 若测得∆c H m=-5140.7 kJ·mol-1, ∆│∆H│最大=25.47 kJ·mol-1,则实验结果的正确表示应为: ( D)(A) ∆c H m= -5140.7 kJ·mol-1(B) ∆c H m = -5140.7±25.47 kJ ·mol -1(C) ∆c H m = -(5.1407±0.02547)×103 kJ ·mol -1(D) ∆c H m = -5140.7±25.5 kJ ·mol -1 有效位9. 一个纯物质的膨胀系数α=1V ()p V T ∂∂=1V ×1m 3·K -1(T 为绝对温度),则该物质的摩尔恒压热容C p 将： ( B )(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p p T T T p H H C T p p p T ⎛⎫⎛⎫⎛∂⎫∂⎛⎫∂∂ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎛⎫⎝⎭⎝⎭ ⎪ ⎪== ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭欧拉规则()p T H V V T p T ⎛⎫∂∂∂=- ⎪∂∂⎝⎭代入上式得零10. 下列宏观过程：(1) p ∃, 273 K 下冰融化为水(2) 电流通过金属发热(3) 往车胎内打气(4) 水在101 325 Pa, 373 K 下蒸发可看作可逆过程的是：( A)(A) (1),(4) (B) (2),(3)(C) (1),(3) (D) (2),(4)11. 压力为106 Pa的2 m3范德华气体进行绝热自由膨胀,直至体系压力达到5×105 Pa 时为止。
第一定律习题及解答
第二章习题及解答1. 如果一个系统从环境吸收了40J的热，而系统的热力学能却增加了200J，问系统从环境得到了多少功如果该系统在膨胀过程中对环境作了10kJ的功，同时吸收了28kJ的热，求系统热力学能的变化值。
解 Q1=40J ΔU1=200J W1=ΔU1- Q1=160JW2= -10kJ Q2=28kJ ΔU2= Q2+W2=18kJ2. 有10 mol的气体（设为理想气体），压力为1000 kPa，温度为300K，分别求出等温时下列过程的功：（1）在空气压力为100 kPa时，体积胀大1dm3；（2）在空气压力为100 kPa时，膨胀到气体压力也是100 kPa；（3）等温可逆膨胀到气体压力为100 kPa。
解（1）属于等外压膨胀过程W1=-p环ΔV=-100kPa×1dm3=-100J（2）也是等外压膨胀过程W2=-p环（V2-V1）=-nRT(1-p2/p1)=-10 mol× J·K-1·mol-1×300K(1-100/1000) =-22448J（3）等温可逆膨胀过程W3=-nRTln(p1/p2)=-10 mol× J·K-1·mol-1×300K×ln(1000/100) =-57431J4. 在291K和p?压力下，1mol Zn(s)溶于足量稀盐酸中，置换出1mol H2并放热152kJ。
若以Zn和盐酸为体系，求该反应所作的功及体系内能的变化。
解 Zn(s)＋2HCl(aq) = ZnCl2(aq)＋H2(g)W = -p ΔV = -p(V 2－V 1)≈-pV(H 2) = -nRT = -(1mol)×·K -1·mol -1)×(291K) =ΔU = Q+W = kJ =5. 在298K 时，有2mol N 2(g)，始态体积为15dm 3，保持温度不变，经下列三个过程膨胀到终态体积为50 dm 3，计算各过程的ΔU 、ΔH、W 和Q 的值。
第07章(热力学第一定律)带答案刘培姣
V思考题7-6图思 考 题7-1 “功，热量和内能都是系统状态的单值函数”这种说法对吗？答:仅内能是系统状态的单值函数, 功，热量是过程量,即使初、末状态一定,经历不同的过程,系统所做的功和吸收的热量不同.7-2 一物质系统从外界吸收一定的热量，则 (A) 系统的内能一定增加． (B) 系统的内能一定减少． (C) 系统的内能一定保持不变．(D) 系统的内能可能增加，也可能减少或保持不变． 解:改变系统的内能有两种方式:做功和热传递,选［ D ］7-3 一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统有三个宏观量不随时间变化，是哪三个？ [ 体积、温度和压强 ]解:是描述热力学系统的三个宏观量参量: [ 体积、温度和压强 ]7-4 一定量的某种理想气体起始温度为T ，体积为V ，该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程：(1) 绝热膨胀到体积为2V ，(2)等体变化使温度恢复为T ，(3) 等温压缩到原来体积V ，则此整个循环过程中(A) 气体向外界放热 (B) 气体对外界作正功 (C) 气体内能增加 (D) 气体内能减少解:从P-V 图上可知系统作逆循环,外界对系统做功,而内能不变,故气体向外界放热.选[ A ]7-5 对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外作的功三者均为负值？(A) 等体降压过程． (B) 等温膨胀过程． (C) 绝热膨胀过程． (D) 等压压缩过程．解: 等压压缩过程体积减小,温度降低,外界对气体做功,内能减少,放热, 系统所吸收的热量、内能的增量和对外作的功三者均为负值。
前三选项总有一者为零。
选[ D ]7-6 如图所示，一定量理想气体从体积V 1，膨胀到体积V 2分别经历的过程是：A →B 等压过程，A →C 等温过程；A →D 绝热过程，其中吸热量最多的过程(A) 是A →B. (B)是A →C. (C)是A →D. (D)既是A →B 也是A →C, 两过程吸热一样多.解: A →B 过程对外做功最多，内能增量最大，根据热力学第一定律，E A Q ∆+=，A →B 过程吸热量最多。
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： （）绝热A. W =0, Q <0, U <0B. W <0, Q <0, U >0C. W <0, Q <0, U >0D. W <0, Q =0, U >0 2）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：（）n mol H 2O / 1 mol HC1曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小 H I 表示无限稀释积分溶解热 H 2表示两浓度n i 和％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 HCI 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0C 、101325Pa 下，冰融化成水C. 电解CuS04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 匕、V 2。
（） A. V 1 < V 2 B. V 1 = V 2 C. V 1 > V 2 D.无法确定 9） 某化学反应在恒压、 绝热和只作体积功的条件下进行， 体系温度由T i 升高到T 2,则此过A. B. C. D. 空气 %空气Q = 0, W = U = 0Q = 0, WU >0 Q >0, WU >0 U = 0, Q = W 0对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的： （）（：：U/ 汀）V = 0 B. （:U/：：V ）T = 0 C. C ：H/_：P ）T =0 D. （ ：U/：：p ）T = 凡是在孤立孤体系中进行的变化，其 U 和 H 的值- U HU = H =U H <0U = 0, H 大于、小于或等于零不能确定。
第07章(热力学第一定律)习题答案
75 对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能的增
量和对外作的功三者均为负值？
(A) 等体降压过程． (B) 等温膨胀过程．
(C) 绝热膨胀过程． (D) 等压压缩过程．
答:等压压缩过程体积减小,温度降低,外界对气体做功,内能减少,放热, 系统所吸收的热
量、内能的增量和对外作的功三者均为负值。前三选项总有一者为零。选[ D ]
]
解： C vA
=
3 2
R
5 C vB = 2 R
（1） E A
= nCvATA
=
3 2
RT
A
=
3 2
P0V0
EB
= nCvBTB
=
2. 5 2
RTB
=
5 2
P0V0
（2）设两种气体混合后处于平衡时的温度为 T，气体内能不变，有
3
5
3
5
2
RT
+
2. 2
RT
=
2
P0V0
+
2
P0V0
T = 8P0V 0 13R
713 奥托循环（小汽车、摩托车汽油机的循环模型）如
习题 713 图
图. ab 各 cd 为绝热过程， bc 各 da 为等体过程. 用T1 、T2 、T3 、T4 分别代表 a 态、b 态、
c 态、d 态的温度.若已知温度 T1 和 T2 ，求此循环的效率，判断此循环是否为卡诺循环.
[ 1 - T2 ；否 ] T1
T末 = 5T0
Q = QT
+ QV
=
nRT0
ln
5V 0 V0
+ uCV (T末
第 二 章 热力学第一定律练习题及解答
第 二 章 热力学第一定律一、思考题1. 判断下列说法是否正确，并简述判断的依据（1）状态给定后,状态函数就有定值,状态函数固定后，状态也就固定了。
答：是对的。
因为状态函数是状态的单值函数。
(2）状态改变后,状态函数一定都改变.答：是错的。
因为只要有一个状态函数变了，状态也就变了，但并不是所有的状态函数都得变.（3）因为ΔU=Q V ，ΔH=Q p ，所以Q V ,Q p 是特定条件下的状态函数？ 这种说法对吗？答：是错的.∆U ，∆H 本身不是状态函数，仅是状态函数的变量，只有在特定条件下与Q V ，Q p 的数值相等，所以Q V ，Q p 不是状态函数。
(4）根据热力学第一定律，因为能量不会无中生有,所以一个系统如要对外做功，必须从外界吸收热量.答:是错的。
根据热力学第一定律U Q W ∆=+，它不仅说明热力学能（ΔU ）、热（Q ）和功（W ）之间可以转化,有表述了它们转化是的定量关系，即能量守恒定律。
所以功的转化形式不仅有热，也可转化为热力学能系.（5）在等压下,用机械搅拌某绝热容器中的液体,是液体的温度上升，这时ΔH=Q p =0答：是错的。
这虽然是一个等压过程，而此过程存在机械功，即W f ≠0，所以ΔH≠Q p 。
（6)某一化学反应在烧杯中进行，热效应为Q 1，焓变为ΔH 1.如将化学反应安排成反应相同的可逆电池,使化学反应和电池反应的始态和终态形同，这时热效应为Q 2，焓变为ΔH 2，则ΔH 1=ΔH 2。
答：是对的。
Q 是非状态函数，由于经过的途径不同，则Q 值不同，焓(H ）是状态函数，只要始终态相同，不考虑所经过的过程，则两焓变值∆H 1和∆H 2相等。
2 . 回答下列问题,并说明原因(1)可逆热机的效率最高,在其它条件相同的前提下，用可逆热机去牵引货车，能否使火车的速度加快？答？不能.热机效率hQ W -=η是指从高温热源所吸收的热最大的转换成对环境所做的功。
但可逆热机循环一周是一个缓慢的过程，所需时间是无限长.又由v F tW P ⨯==可推出v 无限小。
热力学第一定律习题及答案
热力学第一定律习题及答案1、某绝热系统在接受了环境所做的功之后，其温度（）？A、一定升高(正确答案)B、不一定改变C、一定不变D、一定降低2、对于理想气体的热力学能有下述四种理解：（1）状态一定，热力学能也一定；（2）对应于某一状态的热力学能是可以直接测定的；（3）对应于某一状态，热力学能只有一个数值，不可能有两个或两个以上的数值；（4）状态改变时，热力学能一定跟着改变。
其中都正确的是（）？A、（1），（2）B、（3），（4）C、（2），（4）D、（1），（3）(正确答案)3、将某理想气体从温度T1加热到T2,若此变化为非恒容途径，则其热力学能的变化△U应为何值（）？A、△U=0B、△U不存在C、(正确答案)D、△U等于其他值4、理想气体向真空绝热膨胀后，温度将（）？A、不变(正确答案)B、降低C、不一定D、升高5、在373.15K、标准压力下1mol水向真空蒸发成373.15K、标准压力的水蒸气。
该过程的Q为何值（）？A、Q=0B、Q=nRTC、Q=ΔHD、Q=ΔH–nRT(正确答案)6、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、两种理想气体的混合过程C、可逆循环过程D、纯液体的真空蒸发过程(正确答案)7、关于焓的性质,下列说法中正确的是（）？A、焓的增量只与系统的始末态有关(正确答案)B、焓是系统内含的热能,所以常称它为热焓C、焓是能量,它遵守热力学第一定律D、系统的焓值等于内能加体积功8、封闭体系发生的下列过程:①等温化学反应过程②理想气体等温过程③理想气体自由膨胀过程④可逆相变过程⑤气体节流膨胀过程，属于ΔU=0的有（）？A、②③(正确答案)B、②⑤C、③④D、①④9、把一杯热水放在热容为10J/K的箱子中，若把箱中空气和杯中的水作为体系，则体系应为（）？A、封闭体系(正确答案)B、敞开体系C、孤立体系D、绝热体系10、下述物理量中，①U；②P；③H；④V；⑤T,具有强度性质的是（）？A、①⑤B、②④C、①②D、②⑤(正确答案)11、对于双原子分子理想气体Cp/Cv应为（）？A、1.07B、1.40(正确答案)C、1.00D、1.2512、1mol理想气体从0℃恒容加热至100℃和从0℃恒压加热至100℃,二者的ΔU、ΔH、Q、W相同的量有（）？A、ΔU、QB、ΔU、ΔH(正确答案)C、ΔU、WD、ΔH、W13、公式ΔH=Qp适用于下列过程中的哪一个（）？A、298K、101.325kPa下电解CuSO4水溶液B、273K、101.325kPa下冰融化成水(正确答案)C、气体从状态Ⅰ等温可逆变化到状态ⅡD、理想气体从1013.25kPa反抗恒定的外压101.325kPa膨胀14、是（）A、-1006.61kJ·mol-1B、675.05kJ·mol-1(正确答案)C、1006.61kJ·mol-1D、-675.05kJ·mol-115、（）？A、B、C、D、(正确答案)16、没有非体积功条件下，系统的焓变∆H等于等压热。
热力学第一、二定律答案
《热力学第一、二定律》习题参考答案一、填空题1、不做非体积功的恒容过程；不做非体积功的恒压过程；理想单纯状态改变，对其它系统则需过程恒容；理想气体的单纯状态改变，对其它系统则需过程恒压；过程恒温且不做非体积功；理想气体的绝热可逆过程；恒温恒容不做非体积功的过程；恒温恒压不做非体积功的过程；不做非体积功的封闭系统。
2、CO2（g）；C(石墨)；C(石墨)；碳元素各晶型中最稳定的相态；CO2（g）；碳元素完全氧化的最终产物.3、=；=；=；>4、大，小5、1299.06J；779.44J；1299.06J；-519.63J6、-nRTln(v2/v1)；nRTln(v2/v1)；=0；=07、各产物的热容之和与各反应物的热容之和不相等；在所涉及的温度范围内各物质均无相变.8、广延；自发；增大；极大；减小9、封闭系统；隔离系统；纯物质的完美晶体10、<；<11、（1）U；（2）G；（3）S；（4）H、U12、=0；=nRln(v2/v1)13、等温；等压；封闭系统不做其它功；减少14、=0；>015、66.3J·K-1；0；23400J；23400J；-2935J；20465J；-2939J16、＜0；>0 ； = 0。
17、＞0； =0；＞0;＜0二、选择题1、不对，△H = Q p ，只说明Q p 等于状态函数的改变值。
并不意味着Q p 具有状态函数的性质，Q p 是一过程量，不是体系的状态性质，只能说在恒压而不做非体积功的特定条件下Q p 的值等于体系状态函数H 的改变。
2、因为对理想气体U=f(T)内能仅是温度的函数，只要始终态温度分别相同，△U 就一定相同。
所以公式dT C U T T m v ⎰=∆21,并不受定容条件的限制。
3、不对。
只有在等压下，无其它功时，Q p =ΔH m , ΔH m >0故Q p >0，体系必定吸热。
在其他条件下，ΔH m >0，Q p 可以小于0，等于0，不一定吸热。
热力学第一定律题解
3．单原子理想气体A与双原子理想气体B的混 合物共5 mol，摩尔分数 yB 0.4 ，始态温 度T1 400K，压力 p1 200kP a。今该混合气体 绝热反抗恒外压 p 100kP a 膨胀到平衡态。求末 态温度T2及过程的 W、U、H。 解：
nRT2 nRT1 nCV ,m (T2 T1 ) p2 p1 p2
U 3.57 20.71 (241.13 298) 4214J
H nC p ,m (T2 T1 ) n(CV ,m R) (T2 T1 ) 3.57 29.028 (241.13 298) 5906J
6．已知100℃、101.325kPa时水的蒸发热 为 40.66kJ mol 1 求1mol 100℃、 ， 101.325kPa水变成同温度、81.06kPa的水蒸 汽时的 U 和 H 。
二、填空题 1. H2和O2以2 : 1的比例在绝热钢瓶中反应 生 成水，则△U = 0。 2. 萘燃烧的化学反应方程式为C10H8(s) + 12 O2 (g) = 10 CO2 (g) + 4 H22RT 4955J mol-1 p和 O(l)，则 298 K时, Q
QV的差值(KJ/mol)为 。 3. 10mol单原子理想气体 (H T ) p = 25R J· -1。 K
由pV=nRT和pT=C可以得到：
nRC p V
W pdV
V1 V2 V1
V2
V2
V1
nRC dV V
nRC V dV 2 nRC ( V2 V1 ) 2269.7J
1 2
8．某高压容器中装有未知气体，可能是氮气或 氩气。25℃时，从容器中取出1mol样品，体积 从5dm3绝热可逆膨胀至6dm3，气体温度降低了 21℃，试判断容器中是何种气体。设气体为理 想气体。
《热力学第一定律》习题及答案
《热力学第一定律》习题及答案选择题1．热力学第一定律ΔU=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：B2．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。
3．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ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0则ΔH＜ΔU。
4．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：D5．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。
6．dU=CvdT及dUm=Cv,mdT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：D7．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：D。
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$ΔU = Q - W$。
热力学第一定律习题讲解
热力学第一定律练习题一、判断题（说法对否）：1、当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。
当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。
2． 体积是广度性质的状态函数；在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中，当温度、压力一定时；系统的体积与系统中水和NaCl 的总量成正比。
3． 在101.325kPa 、100℃下有lmol 的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确定。
4．一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。
5．系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。
6．从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q 和W 的值一般不同，Q + W 的值一般也不相同。
7．因Q P = ΔH ，Q V = ΔU ，所以Q P 与Q V 都是状态函数。
8．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
9．对于一定量的理想气体，当温度一定时热力学能与焓的值一定，其差值也一定。
10．在101.325kPa 下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。
若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。
11．1mol ，80.1℃、101.325kPa 的液态苯向真空蒸发为80.1℃、101.325kPa 的气态苯。
已知该过程的焓变为30.87kJ ，所以此过程的Q = 30.87kJ 。
12．1mol 水在l01.325kPa 下由25℃升温至120℃，其ΔH = ∑C P ,m d T 。
13．因焓是温度、压力的函数，即H = f (T ,p )，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于d T = 0，d p = 0，故可得ΔH = 0。
14．因Q p = ΔH ，Q V = ΔU ，所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W 。
15．卡诺循环是可逆循环，当系统经一个卡诺循环后，不仅系统复原了，环境也会复原。
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。
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第七章 热力学第一定律一 选择题1. 图为质量一定的某理想气体由初态a 经两过程到达末状态c ，其中abc 为等温过程，则 （ ） A ．adc 也是一个等温过程B ．adc 和abc 过程吸收的热量相等C ．adc 过程和abc 过程做功相同D ．abc 过程和adc 过程气体内能变化相同解：热量和功均是过程量，内能是状态量。
故答案选D 。
2. 有两个相同的容器，容积不变，一个盛有氦气，另一个盛有氢气，（看成刚性分子），它们的压强和温度都相等，现将5J 的热量传给氢气，使氢气的温度升高，如果使氦气也升高同样的温度，则应向氦气传递热量是 ( )A ． 6J B. 5J C. 3JD. 2J选择题1图解：氦气是单原子分子，自由度为3，氢气是双原子分子，自由度为5。
根据理想气体的状态方程，两种气体的摩尔数相同。
容器容积不变，气体吸收的热量全部转化为内能。
再根据理想气体的内能公式，使氦气也升高同样的温度，应向氦气传递热量是3J。
答案选C。
3. 1mol 的单原子分子理想气体从状态A 变为状态B，如果不知是什么气体，变化过程也不知道，但A、B 两态的压强、体积和温度都知道，则可求出( )A.气体所作的功B.气体内能的变化C.气体传给外界的热量D.气体的质量解答案：B4. 已知系统从状态A经某一过程到达状态B，过程吸热10J，系统内能增量为5J。
现系统沿原过程从状态B返回状态A，则系统对外作功是( )A. -15JB. -5JC. 5JD. 15J解 热力学第一定律的表达式W U Q +∆=，系统从A 态经某一过程到达B 态时系统做的功为5510=-=∆-=U Q W J 。
因此当系统沿原过程从B 态返回A 态时，系统对外做功为-5J 。
因此答案选B 。
5. 用公式T C U V ∆=∆m ,ν计算理想气体内能增量时，此式 ( )A. 只适用于准静态的等体过程B. 只适用于一切等体过程C. 只适用于一切准静态过程D. 适用于一切始末态为平衡态的过程解 答案选D6. 对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W / Q 等于 ( )A. 2/3B.1/2C.2/5D.2/7解答案选 D7. 理想气体初态的体积为V1，经等压过程使体积膨胀到V2，则在此过程中，气体对外界作（）A．正功，气体的内能增加B．正功，气体的内能减少C．负功，气体的内能增加D．负功，气体的内能减少解等压膨胀过程系统对外作正功，由于压强不变体积增加，所以温度升高，因此气体的内能增加。
因此答案选A。
8. 理想气体内能不变的过程是（）A．绝热过程和等温过程B．循环过程和等体过程C．等温过程和循环过程D．等体过程和绝热过程解对于一定的理想气体，其内能仅取决于状态的温度，如果一个热力学过程的初末态温度没有变化，则内能也不变化。
因此答案选C。
9. 一定量的某种理想气体起始温度为T，体积为V，该气体在下面循环过程中经过下列三个平衡过程：（1）绝热膨胀到体积为2V；（2）等体变化使温度恢复为T；（3）等温压缩到原来体积V，则此整个循环过程中，气体（）A. 向外界放热B. 对外界作正功C.内能增加 D. 内能减少解：画出p-V图，这个循环是逆循环。
在逆循环过程中，内能不变，外界对系统做功，因此系统向外界放热。
故答案选A。
10. 用下列两种方法：(1)使高温热源的温度T1升高∆T；（2）使低温热源的温度T2降低同样的∆T 值，分别可使卡诺循环的效率升高∆η1和∆η2。
两者相比（）A ． ∆η1>∆η2 B. ∆η2>∆η1 C.∆η1=∆η2 D. 无法确定哪个大 解：)]1()1[()]1()1[(1212121212T T T T T T T T T T --∆+----∆--=∆-∆ηη0)()(1121>∆+∆-≈T T T T T T 故答案选B 。
11. 在绝热良好的房间内有一台工作着的电冰箱。
若冰箱门一直敝开着，待一定时间后，房间的温度将 （ ）A ． 降低 B. 升高 C. 不变D. 无法确定解：电冰箱工作时是逆循环，它向环境放出的热量大于从冰箱中吸收的热量。
故答案选B 。
12. 两个卡诺热机的循环曲线如图所示，一个工作在温度为T 1与T 3的两个热源选择题12图之间，另一个工作在温度为T2与T3的两个热源之间，已知这两个循环曲线所包围的面积相等，由此可知：（）A．两个热机的效率一定相等B．两个热机从高温热源所吸收的热量一定相等C．两个热机向低温热源所放出的热量一定相等D．两个热机吸收的热量与放出的热量的差值一定相等解：循环曲线所包围的面积表示工作物质在整个循环过程中对外做的净功，而循环过程的内能不变，因此工作物质吸收的净热量相等。
故答案选D。
二填空题1. 从任何一个中间状态是否可近似看成平衡态，可将热力学过程分为过程和过程，只有过程才可以用pV图上的一条曲线表示。
解：准静态, 非准静态；准静态2. 在热力学中，系统作功是通过 来完成的；系统与外界之间传递热量是通过 来完成的。
解：物体的宏观位移；分子之间的相互碰撞3. 一气缸内贮有10 mol 的单原子分子理想气体，在压缩过程中外界作功209J ，气体升温1 K ，此过程中气体内能增量为 _____ ，外界传给气体的热量为____________。
解：124.7 J , -84.3 J4. 理想气体状态变化满足p d V =νR d T 为 过程，满足V d p =νR d T 为 过程；满足p d V +V d p =0为 过程。
解：等压；等体；等温。
5. 一定量的某种理想气体在等压过程中对外做功200J 。
若此种气体为单原子分子气体，则该过程中需吸热 J ；若为双原子分子气体，则需吸热 J 。
解：单原子分子气体5020025252525m ,=⨯=∆=∆=∆=∆=V p T R T R T C Q p p νννJ双原子分子气体70020027272727m ,=⨯=∆=∆=∆=∆=V p T R T R T C Q p p νννJ6. 如图所示，一定量理想气体从A 状态（2p 1、V 1）经历如题图所示的直线过程变到B 状态（p 1、2V 2），则AB 过程中系统作功W = ；内能增加∆U = 。
解：AB 过程中系统作功等于AB 下的面积，即W =1123V p 。
从理想气体状态方程可知，B 状态的温度和A 状态的温度相同，故内能不变，即∆U =0。
7. 如图所示，1 mol 的单原子理想气体，从状态A (p 1,V 1)变化至状态B (p 2,V 2)，如图所示，则此过程气体对外作的功为___________，吸收的热量为填空题7图21Vp p V 112p p 填空题6图___________。
解：))((211221V V p p W -+=，)(23))((2111221221V p V p V V p p Q -+-+= 8. 如图所示，已知图中两部分的面积分别为S 1和S 2，那么（1） 如果气体膨胀过程为a —1—b ，则气体对外做功W = ；（2） 如果气体进行a —2—b —1—a 的循环过程，则它对外作W = 。
解：S 1+S 2；–S 1 。
9. 气体经历如图所示的一个循环过程，在这个循填空题8图3) p 5 填空题9图环中，外界传给气体的净热量是______(J)。
解 循环过程热力学能不变，外界传给气体的净热量就是循环过程对外做的功。
本题中这个功等于循环曲线（正方形）包围的面积，不难计算得到55109)14(10)14(⨯=-⨯⨯-=W J10. 有一卡诺热机，用29kg 空气为工作物质，工作在27℃的高温热源与-73℃的低温热源之间，此热机的效率η = 。
若在等温膨胀的过程中气体体积增大2.71倍，则此热机每一次循环所做的功为 。
（设空气的摩尔质量为29×10-3kg . mol -1）解：效率η = (T 1- T 2) / T 1=33.3%（或者1/3）。
43212121ln ln V V RT V V RT Q Q W νν-=-= 因71.24312==V V V V ，故 53211031.871.2ln 10031.810292971.2ln )(⨯=⨯⨯⨯⨯=-=-T T R W νJ11. 有一卡诺致冷机，其低温热源温度为T 2=200K ，高温热源温度为T 1=350K ，每一循环，从低温热源吸热Q 2=400J ，则该致冷机的致冷系数ω= 。
每一循环中外界必须做功W = 。
解：ω=T 2/(T 1- T 2)=4/3；3003/44002===ωQ W J三 计算题1. 设有1mol 的氧气，体积V 1=4.92×10-3m 3，压强p 1=2.026×105Pa ，今使它等温膨胀，使压强降低到p 2=1.013×105Pa ，试求此过程中氧气所作的功，吸收的热量以及内能的变化。
(ln2=0.693)。
解 等温过程氧气所做的功2112ln ln p p RT V V RT WT νν==，再利用物态方程p 1V 1=νRT ，得到8.6902ln 1092.410026.2ln ln 35211121=⨯⨯⨯⨯===-p p V p p p RT W T νJ等温过程系统的内能不发生变化，即∆U =0。
根据热力学第一定律，等温过程中系统吸收的热量等于系统对外作的功，即=T Q 690.8JV 2. 已知某单原子分子理想气体作等压加热，体积膨胀为原来的两倍，试证明气体对外所作的功为其吸收热量的40%。
解：设该理想气体体积为V ，摩尔数为ν ，由物态方程RT pV ν=，得RpV R pV V p T =-⨯=∆2ν 对外作功为：pV V p W V V ==⎰2d 吸收热量：RpV C R pV V p C T C Q p p p p .)2.(m ,m,m ,=-=∆=ν%405225.m ,m ,=====R R C R pV C R pV Q W p p p 3. 压强为1atm ，体积为100cm 3的氮气压缩到20cm 3时，气体内能的增量、吸收的热量和所做的功各是多少？假定经历的是下列两种过程：（1）等温压缩；（2）先等压压缩，然后再等体升压到同样状态。
（1atm=1.01325×105Pa ）解：两种过程如下图所示。
（1）视气体为理想气体，当气体由初态Ⅰ等温压缩到终态Ⅲ时，据热力学第一定律，其内能不变。
即U 3- U 1=0故系统吸收的热量和系统对外界所做的功相等，为121112ln ln V V V p V V RT W Q ===ν10100/1020ln(1010010013.16665=---×××××J负号表明外界向气体做正功而系统向外界放热。