热力学基础作业一

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化学热力学基础作业

第二章化学热力学习题1．阿波罗登月火箭用N 2H 4（l ）作燃料，用N 2O 4作氧化剂，燃烧后产生N 2（g ）和H 2O(l)。

写出配平的化学方程式，并计算1kg N 2H 4（l ）燃烧后的Δr H°。

2．已知：（1）4NH 3(g)+5O 2(g)=4NO(g)+6H 2O(l) Δr H 1θ= -1168.8 kJ ⋅mol -1(2) 4NH 3(g)+3O 2(g)=2N 2(g)+6H 2O(l) Δr H 2θ= -1530.4kJ ⋅mol -1 试求NO 的标准生成焓。

3．CO 是汽车尾气的主要污染源，有人设想以加热分解的方法来消除之：)(21)()(2g O s C g CO += 试从热力学角度判断该想法能否实现？4．蔗糖在新陈代谢过程中所发生的总反应可写成)(11)(12)(12)(222112212l O H g CO g O s O H C +=+假定有25%的反应热转化为有用功，试计算体重为65kg 的人登上3000m 高的山，需消耗多少蔗糖{已知?}2222)(1112212-⋅-=∆mol kJ O H C H m f5．利用附录数据，判断下列反应：)()()(24252g O H g H C g OH H C += （1）在25°C 能否自发进行？（2）在360°C 能否自发进行？（3）求该反应能自发进行的最低温度。

6. 已知 2CuO (S) == Cu 2O (S) + 1/2O 2(g) △f H m θ（298.15K ）/（KJ •mol -1） -157.3 -168.6 0 S m θ（298.15K ）/（J •mol -1•K -1） 42.63 93.14 205.03 计算：该反应在P （O2）=200Kpa 时能自发进行的温度7. 反应2CuO (S)==Cu 2O (S)+1/2O 2(g) ,已知ΔG θ（400K ）=95.4 kJ •mol -1, ΔG θ（300K ）=107.9 kJ •mol -1,求1）应的ΔH θ和ΔS θ。

化工热力学第一章作业参考答案

2、求1nol 理想气体在常压、25℃时的体积由理想气体状态方程有ν＝RT/p ＝8.314×298/101325＝0.02445m 3=24.45L4、1mol 丙烷放在2L 容器中，用RK 方程分别求100℃和6℃时容器内的压力。

已知其饱和蒸汽压为0.57MPa 100℃时：R-K 方程 a = 18.301 b = 6.268×10-5 (R 取8.3145) P = 1.3718 MPa SRK 方程m = 0.7617 a(Tr) = 0.9935 a(T) = 0.9447 b = 6.268×10-5 (R 取8.3145) P = 1.3725 MPa 6℃时：R-K 方程 P = 0.9325 MPaSRK 方程 a(Tr) = 1.1969 a(T) = 1.1381 P = 0.922 MPa 饱和液体摩尔体积可采用修正的Rackett 方程计算 V sl = 84.33 cm 3/mol<2.0×10-3 m 3/mol, 故P = 0.57 MPa7. van der waals 方程B = b-a/(RT) 代入数值后B = -5.818×10-5C = b 2 代入数值后 C = 1.850×10-9Z = 1+BP/(RT)+(C-B 2)P 2/(RT)2 代入数值后 Z = 0.7453 RK 方程： B = b-a/(RT 3/2) 代入数值后 B = -5.580×10-5C = b 2+ab/(RT 3/2) 代入数值后 C = 3.441×10-9Z = 1+BP/(RT)+(C-B 2)P 2/(RT)2 代入数值后 Z = 0.7840 SRK 方程： B = b-a(T)/(RT) 代入数值后 B = -5.355×10-5C = b 2+a(T)b/(RT) 代入数值后 C = 3.375×10-9Z = 1+BP/(RT)+(C-B 2)P 2/(RT)2 代入数值后 Z = 0.7958 PR 方程： B = b-a(T)/(RT) 代入数值后 B = -6.659×10-5C = b 2+2a(T)b/(RT) 代入数值后 C = 5.7166×10-9Z = 1+BP/(RT)+(C-B 2)P 2/(RT)2 代入数值后 Z = 0.756210、请将van der waals 方程转换为式（2-67）所示的对比形式23138rr r r V V T P --=解：van der waals 方程为：2Vab V RT P r --=()RT b V V a P =-⎪⎭⎫ ⎝⎛+⇒2由学习van der waals 方程时得到的结论：3,89c c c b RT a υυ== 又由cc c c c c T VP R P RT 3883=⇒=υ代入上式，有： c c rc c c V P T V V V V P P 383322=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 两边消去PcVc ，即得所求。

热力学练习题全解

热力学练习题全解热力学是研究热能转化和热力学性质的科学，它是物理学和化学的重要分支之一。

在热力学中，我们通过解决一系列练习题来巩固和应用所学知识。

本文将为您解答一些热力学练习题，帮助您更好地理解和应用热力学的基本概念和计算方法。

1. 练习题一题目：一个理想气体在等体过程中，吸收了50 J 的热量，对外界做了30 J 的功，求该气体内能的变化量。

解析：根据热力学第一定律，内能变化量等于热量和功之和。

即ΔU = Q - W = 50 J - 30 J = 20 J。

2. 练习题二题目：一摩尔理想气体从A状态经过两个等温过程和一段绝热过程转变为B状态，A状态和B状态的压强和体积分别为P₁、P₂和V₁、V₂，已知 P₂ = 4P₁，V₁ = 2V₂，求这个过程中气体对外界做的总功。

解析：由两个等温过程可知，气体对外界做的总功等于两个等温过程的功之和。

即 W = W₁ + W₂。

根据绝热过程的特性，绝热过程中气体对外做功为零。

因此，只需要计算两个等温过程的功即可。

根据理想气体的状态方程 PV = nRT，结合已知条件可得：P₁V₁ = nRT₁①P₂V₂ = nRT₂②又已知 P₂ = 4P₁，V₁ = 2V₂，代入式①和式②可得：8P₁V₂ = nRT₁③4P₁V₂ = nRT₂④将式③和式④相减，可得：4P₁V₂ = nR(T₁ - T₂) ⑤由于这两个等温过程温度相等，即 T₁ = T₂，代入式⑤可得：4P₁V₂ = 0所以，这个过程中气体对外界做的总功 W = 0 J。

通过以上两个练习题的解答，我们可以看到在热力学中，我们通过应用热力学第一定律和理想气体的状态方程等基本原理，可以解答各种热力学问题。

熟练掌握这些计算方法，有助于我们更深入地理解热力学的基本概念，并应用于实际问题的解决中。

总结：本文对两道热力学练习题进行了详细解答，分别涉及了等体过程和等温过程。

通过这些例题的解析，读者可以理解和掌握热力学的基本计算方法，并将其应用于实际问题的求解中。

化工热力学考试复习题

化工热力学标准化作业一一、是否题（正确划√号，错误划×号，并写清正确与错误的原因）1、纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。

2、当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。

3、由于分子间相互作用力的存在，实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积，所以，理想气体的压缩因子Z=1，实际气体的压缩因子Z ＜1。

4、纯物质的三相点随着所处的压力或温度不同而改变。

5、在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的吉氏函数相等。

6、纯物质的平衡气化过程，摩尔体积、焓、热力学能、吉氏函数的变化值均大于零，7、气体混合物的virial系数，如B、C…，是温度的函数。

8*、virial方程和RK方程既可以应用于汽相，又可以用于液相。

9*、在virial方程中，virial系数反映了分子间的相互作用。

10*、Pitzer普遍化方法即为普遍化的压缩因子方法。

二、填空题1、T温度下的过热纯蒸气的压力p _____p s(T)。

2、表达纯物质的汽液平衡的准则有_____（吉氏函数）、__________（Claperyon 方程）。

它们（能/不能）推广到其它类型的相相平衡。

3、Lydersen、Pitzer的三参数对应态原理的三个参数分别为___________、__________。

4、对于纯物质，一定温度下的泡点压力与露点压力是______的（相同／不同）；一定温度下的泡点与露点，在p-T图上是______的（重叠／分开），而在p-Ｖ图上是______的（重叠／分开）；泡点的轨迹称为___________，露点的轨迹称为___________，饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为___________；纯物质汽液平衡时，压力称为______，温度称为______。

5、正丁烷的偏心因子ω=，临界压力p c=时，则在T r=时的蒸汽压为___________MPa。

6*、状态方程通常分为三类，分别是__________，__________，__________。

热力学练习题理解热平衡和热力学第一定律

热力学练习题理解热平衡和热力学第一定律热力学练习题：理解热平衡和热力学第一定律热力学是研究能量转化和能量守恒的科学，对于理解能量转移、热平衡和热力学第一定律至关重要。

在本练习题中，我们将探索和理解热平衡和热力学第一定律的概念，以加深对热力学的理解。

1. 热平衡的定义热平衡是指两个物体或系统之间没有任何温度差异或温度梯度的状态。

在热平衡状态下，热量不再从一个物体传递到另一个物体，两者之间的能量转移达到平衡。

这是一个重要的概念，因为热平衡是热力学研究的基石。

2. 热平衡的示例假设我们有一个绝热容器，内部分为两个部分：A和B。

初始时，A部分的温度为100摄氏度，而B部分的温度为50摄氏度。

我们将容器隔离并观察一段时间后。

在达到热平衡状态时，A和B两部分之间的温度将趋于相等，最终稳定在75摄氏度。

这种情况下，热平衡的达成意味着没有热量再从高温区域传递到低温区域。

3. 热力学第一定律的定义热力学第一定律，也被称为能量守恒定律，是指能量在系统中的转移和转化是由于热和功的相互作用。

简而言之，能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

4. 热力学第一定律的表达式热力学第一定律可以用以下表达式表示：ΔU = Q - W其中，ΔU表示系统内能的改变，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外做的功。

5. 热力学第一定律的应用热力学第一定律在能量转移和转化的过程中起着重要的作用。

我们可以通过热力学第一定律来计算系统的内能变化，以及热量和功之间的相互转化。

这使得我们能够更好地理解和分析各种物理和化学过程中的能量变化。

6. 热力学练习题现在让我们来尝试解答一些关于热力学的练习题，以加深对热平衡和热力学第一定律的理解。

(1) 一个物体吸收了100J的热量，同时对外做了50J的功，那么它的内能变化是多少？(2) 一个物体从A状态经过一系列过程，最终回到了A状态。

这些过程中，物体的内能变化是多少？(3) 一个汽车发动机从燃料中释放了2000J的能量，其中有1000J被用于对外做功。

第02章热力学第一定律作业

物理化学---热力学第一定律作业题习题1 看仿P27-29所有课后习题，参考答案及解题思路见书后习题2 (1)如果一系统从环境接受了160J 的功，内能增加了200J ，试问系统将吸收或是放出多少热?(2)一系统在膨胀过程中，对环境做了10540J 的功，同时吸收了27110J 的热，试问系统的内能变化为若干？[答案：(1) 吸收40J ；(2) 16570J]习题3 一蓄电池其端电压为12V ，在输出电流为10A 下工作2小时，这时蓄电池的内能减少了1265000J ，试求算此过程中蓄电池将吸收还是放出多少热？[答案：放热401000J]习题4 体积为4.10dm 3的理想气体作定温膨胀，其压力从106 Pa 降低到105 Pa,计算此过程所能作出的最大功为若干?[答案：9441J]习题5 在25℃下，将50gN 2作定温可逆压缩，从105Pa 压级到2×106Pa ，试计算此过程的功。

如果被压缩了的气体反抗恒定外压105Pa 作定温膨胀到原来的状态，问此膨胀过程的功又为若干？[答案：–1.33×104J ；4.20×103J]习题6 计算1mol 理想气体在下列四个过程中所作的体积功。

已知始态体积为25dm 3终态体积为100dm 3；始态及终态温度均为100℃。

(1)向真空膨胀；(2)在外压恒定为气体终态的压力下膨胀；(3)先在外压恒定为体积等于50dm 3时气体的平衡压力下膨胀，当膨胀到50dm 3(此时温度仍为100℃)以后，再在外压等于100 dm 3时气体的平衡压力下膨胀；(4)定温可逆膨胀。

试比较这四个过程的功。

比较的结果说明了什么问题？[答案：0；2326J ；310l J ；4299J]习题7 试证明对遵守范德华方程的1mol 实际气体来说，其定温可逆膨胀所作的功可用下式求算。

)11()ln(2,12,1,2,V V a b V b V RT W m m m -----= 已知范德华方程为 RT b V V a p m m=-+))((2 习题8 1mol 液体水在100℃和标准压力下蒸发，试计算此过程的体积功。

热力学与相平衡第一次作业

5
5）在298.15K，P时，某酒窖中存有10.0m3 的酒，其中含乙醇96%，今欲加水调制为含乙醇56%的酒，问：的酒问： • 应加多少体积的水； • 能得到多少m3的含乙醇56%的酒
• 6、问答题：问答题说明下列各式的适用条件。 ( 1） △G = △H 一T△S；（2）dG ＝一SdT + Vdp （3）‐ △G = ‐W
第一次作业
1)请证明
T U (C p CV )( ) p p V V T
2
2）将将
H ( )T V
Cp p T
写成T，p，V，Cp,CV的函数；的数写成T，p，V 的函数
将
3
3）若令热膨胀系数若令热膨胀系数数 k 1（ V p ），试证明

1 V （）p T V
，压缩系
V
T
2 VT C ‐C Cp Cv= K
4）下面是乙醇（面是醇 A）和水（和水 B）组成的溶组成的溶液请分别指出哪个溶液中醇的化学液，请分别指出哪个溶液中乙醇的化学势大，并说明理由 a) 298K，P0， xa=0.3 =0 3的水溶液与 298K，5P0， xa=0.3的水溶液 b) 298K，P0， xa=0.3的水溶液与323K， P0， xa=0.3 0.3的水溶液 c) 3dm3, 298K，P0， xa=0.3的水溶液与 1d 3 298K，P0， xa=0.3 1dm 0 3的水溶液

1-3章物化作业

第一章化学热力学基础1-1 气体体积功的计算式 dV P W e ⎰-= 中，为什么要用环境的压力e P ？在什么情况下可用体系的压力体P ？答：功 = 强度性质×广度性质的改变值，气体体积功是体系对抗外压使体系的体积发生改变时体系与环境交换的能量，因此，公式中的“强度性质” 就是外压e P 。

在体系发生可逆变化过程时，气体体积功的计算式 dV P W e ⎰-= 中，可用体系的压力体P 代替e P 。

1-2 298K 时，5mol 的理想气体，在（1）定温可逆膨胀为原体积的 2 倍； ( 2 )定压下加热到373K ；（3）定容下加热到373K 。

已知 C v,m = 28.28J·mol -1·K -1。

计算三过程的Q 、W 、△U 、△H 和△S 。

解（1） △U = △H = 0 kJ V V nRT W Q 587.82ln 298314.85ln12=⨯⨯==-= 11282.282ln 314.85ln-⋅=⨯==∆K J V V nR S （2） kJ nC Q H m P P 72.13)298373(,=-==∆ kJ nC U m V 61.10)298373(,=-=∆ W = △U – Q P = － 3.12 kJ112,07.41298373ln )314.828.28(5ln-⋅=+⨯==∆K J T T nC S m P （3） kJ nC Q U m V V 61.10)298373(,=-==∆ kJ nC H m P 72.13)298373(,=-=∆ W = 0112,74.31298373ln 28.285ln-⋅=⨯==∆K J T T nC S m V1-3 容器内有理想气体，n=2mol , P=10P θ，T=300K 。

求 (1) 在空气中膨胀了1dm 3，做功多少？ (2) 膨胀到容器内压力为 lP θ，做了多少功？(3）膨胀时外压总比气体的压力小 dP , 问容器内气体压力降到 lP θ时，气体做多少功？解：（1）此变化过程为恒外压的膨胀过程，且Pa P e510= J V P W e 1001011035-=⨯⨯-=∆-=- （2）此变化过程为恒外压的膨胀过程，且Pa P e 510=n R T P n R T P n R T P V V P V P W e 109)10()(12-=--=--=∆-=θθθθ J 6.4489300314.82109-=⨯⨯⨯-= （3） Vn R TP dP P P e =≈-=1221ln ln 12121P P nRT V V nRT dV V nRT dV P W V V V V e ==-=-=⎰⎰ kJ PP 486.11101ln 300314.82-=⨯⨯⨯=θθ1-4 1mol 理想气体在300K 下，1dm 3定温可逆地膨胀至10dm 3，求此过程的 Q 、W 、△U 及△H 。

第二学期热工基础第1次作业

本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：本次作业为1-4章的内容。

一、单项选择题(只有一个选项正确，共21道小题)1. 开口系统是指（）的热力系统(A) 具有活动边界(B) 与外界有功量交换(C) 与外界有热量交换(D) 与外界有物质交换正确答案：D解答参考：2. 绝热系统是指（）的热力系统(A) 状态参数不变(B) 热力学能不变(C) 与外界没有热量交换(D) 与外界没有功量和热量交换正确答案：C解答参考：3. 孤立系统是（）的热力系统(A) 与外界无热量交换(B) 与外界无功量交换(C) 与外界无质量交换(D) 与外界无任何相互作用正确答案：D解答参考：4. 下列说法中正确的是（）(A) 平衡状态一定是稳定状态(B) 稳定状态一定是平衡状态(C) 均匀状态一定是平衡状态(D) 平衡状态是不存在内部势差的状态正确答案：A解答参考：5. 系统中工质的真实压力是指（）(A) p g(B) p b(C) p v(D) p b+p g或p b-p v正确答案：D解答参考：6. 在p－v图上，（）所包围的面积代表单位质量的工质完成一个循环时与外界交换的净功量。

(A) 任意循环(B) 可逆循环(C) 正向循环(D) 逆向循环正确答案：B解答参考：7. 公式q = c V△T + w适用于闭口系中（）(A) 理想气体的可逆过程(B) 实际气体的任意过程(C) 理想气体的任意过程(D) 任何工质的可逆过程正确答案：C解答参考：8. 气体吸热后热力学能（）(A) 一定增加(B) 一定减少(C) 不变(D) 可能增加、减少或不变正确答案：D解答参考：9. 在相同的温度变化区间内，理想气体定容过程焓的变化量与定压过程相比（）(A) 较大(B) 大小相等(C) 较小(D) 大或小不确定正确答案：B解答参考：10. 对于闭口系，当过程的始态与终态确定后，下列各项目中哪一个值无法确定（）(A) Q(B) Q－W(C) W（当Q=0时）(D) Q（当W=0时）正确答案：A解答参考：11. 理想气体向真空膨胀，该过程所做的膨胀功（）(A) W＞0(B) W=0(C) W＜0(D) 无法确定正确答案：B解答参考：12. 理想气体向真空膨胀，当一部分气体进入真空容器后，余下的气体继续膨胀。

西工大(冯青) 工程热力学作业答案第一章

1-1体积为2L 的气瓶内盛有氧气2.858g，求氧气的比体积、密度和重度。

解：氧气的比体积为3310858.2102−−××==m V v =0.6998 m 3/kg 密度为vm V 110210858.233=××==−−ρ=1.429 kg/m 3重度80665.9429.1×==g ργ=14.01 N/m 31-2某容器被一刚性器壁分为两部分，在容器的不同部分安装了测压计，如图所示。

压力表A 的读数为0.125MPa，压力表B 的读数为0.190 MPa，如果大气压力为0.098 MPa，试确定容器两部分气体的绝对压力可各为多少？表C 是压力表还是真空表？表Ｃ的读数应是多少？解：设表A、B、C 读出的绝对压力分别为A p 、B p 和C p 。

则根据题意，有容器左侧的绝对压力为=+=+==125.0098.0gA b A p p p p 左0.223 MPa 又∵容器左侧的绝对压力为gB C B p p p p +==左 ∴033.0190.0223.0gB C =−=−=p p p 左 MPa＜b p∴表C 是真空表，其读数为033.0098.0C b vC −=−=p p p =0.065 MPa 则容器右侧的绝对压力为=−=−=065.0098.0vC b p p p 右0.033 MPa1-5水银温度计浸在冰水中时的水银柱长度为4.0cm，浸在沸水中时的水银柱长度为24.0cm。

试求：1）在室温为22℃时水银柱的长度为多少？2）温度计浸在某种沸腾的化学溶液中时，水银柱的长度为25.4cm，求溶液的温度。

解：假设水银柱长度随温度线性增加。

则1℃间隔的水银柱长度为424100−=ΔΔz t =5.00 ℃/cm 1）在室温为22℃时水银柱的长度为=+=ΔΔ+5/224/0ztt z 8.4 cm2）水银柱的长度为25.4cm时，溶液的温度为=×−=ΔΔ×−=5)44.25()(0ztz z t 107 ℃1-6如图所示，一垂直放置的汽缸内存有气体。

物理化学(第一章)作业及答案

每次物理化学作业及答案§1.1 热力学基本概念第一周(1) 练习1“任何系统无体积变化的过程就一定不对环境作功。

”这话对吗?为什么?答：不对，应该是无体积变化的过程,系统就一定不对环境作体积功。

系统和环境之间交换能量的方式,除体积功外,还有非体积功,如电功,表面功等.2“凡是系统的温度下降就一定放热给环境，而温度不变时则系统既不吸热也不放热。

”这结论正确吗?举例说明之。

答:不正确。

系统的温度下降，内能降低,可以不放热给环境.例如: (13页例1-4) 绝热容器中的理想气体的膨胀过程,温度下降释放的能量,没有传给环境,而转换为对外做的体积功.而温度不变时则系统既不吸热也不放热。

不对, 等温等压相变过程，温度不变,但需要吸热(或放热), 如一个大气压下，373.15K 下，水变成同温同压的水蒸汽的汽化过程，温度不变，但需要吸热。

3在一绝热容器中盛有水，其中浸有电热丝，通电加热。

将不同对象看作系统，则上述加热过程的Q或W大于、小于还是等于零?⑴以电热丝为系统Q<0; W>0；⑵以水为系统; Q>0;W=0；⑶以容器内所有物质为系统Q=0; W>0；⑷将容器内物质以及电源和其它一切有影响的物质看作整个系统。

Q=0;W=0.4在等压的条件下，将1mol理想气体加热使其温度升高1K，试证明所作功的数值为R。

证明：∵等压过程则P1=P2=P e∴W=-p(V2-V1)=-p[ nR(T+1)/p- nRT/p]= -p×(nR/p)= -R51mol理想气体，初态体积为25dm3，温度为373.2K，试计算分别通过下列四个不同过程，等温膨胀到终态体积100dm3时，系统对环境作的体积功。

(1)向真空膨胀。

(2)可逆膨胀。

(3)先在外压等于体积50dm3时气体的平衡压力下，使气体膨胀到50dm3，然后再在外压等于体积为100dm3时气体的平衡压力下使气体膨胀到终态。

(4)在外压等于气体终态压力下进行膨胀。

工程热力学作业

1-1 一立方形刚性容器，每边长1m ，将其中气体的压力抽至1000Pa ，问其真空度为多少毫米汞柱？容器每面受力多少牛顿？已知大气压力为0.1MPa 。

解：p = 1 000 Pa = 0.001 MPa真空度mmHg Pa MPa MPa MPa p p p b V 56.74299000099.0001.01.0===-=-= 容器每面受力F ＝p V A = 9 900 Pa×1m 2 =9.9×104 N1-2 试确定表压力为0.01 MPa 时U 形管压力计中液柱的高度差。

(1)U 形管中装水，其密度为1 000 kg/m 3；(2) U 形管中装酒精，其密度为789 kg/m 3。

解：因为表压力可以表示为p g =ρgΔz ，所以有gp z gρ=∆既有（1）mm m s m m kg Pa g p z g72.101901972.1/80665.9/10001001.0236==⨯⨯=∆＝水ρ（2） mm m sm m kg Pag p z g34.129729734.1/80665.9/7891001.0236==⨯⨯=∆＝酒精ρ 1-7 从工程单位制热力性质查得，水蒸气在500℃、100at 时的比体积和比焓分别为v =0.03347m 3/kg 、h =806.6kcal/kg 。

在国际单位制中，这时水蒸气的压力和比热力学能各为多少？解：水蒸气压力p =100at×9.80665×104Pa/at = 9.80665×106Pa=9.80665MPa 比热力学能u=h-pv=806.6kcal ×4.1868kJ/kcal)/kg-9806.65kPa ×0.03347m 3/kg = 3377.073kJ-328.228kJ =3048.845kJ2-1 冬季，工厂某车间要使室内维持一适宜温度。

热力学第一定律作业

热力学第一定律作业一、选择题（每题2分，共20分）1．1mol 单原子理想气体经一循环过程后，W ＝400J ，则该过程的Q 为：（）A 、 0B 、因未指明是可逆过程，无法确定C 、400 JD 、–400 J2．理想气体经一不可逆循环（）。

A 、ΔU >0，ΔH =0B 、ΔU >0，ΔH >0C 、ΔU =0，ΔH =0D 、ΔU=0，ΔH >03．物质的量为n 的理想气体的何组物理量确定后，其它状态函数方有定值：（）A 、pB 、VC 、T ，UD 、T ，p4．在一带活塞的绝热气缸中发生某一化学反应，系统终态温度升高，体积增大，则此过程的S ∆（）。

A 、大于零B 、小于零C 、等于零D 、无法确定5．下列各摩尔反应焓中，属于摩尔生成焓的是（）。

A 、2222()()2()H g O g H O g +→B 、221()()()2CO g O g CO g +→ C 、2221()()()2H g O g H O l +→ D 、2222443()()()C H g C H g C H g +→+6．在一保温良好、门窗紧闭的房间内，放有电冰箱，若将电冰箱门打开，不断向冰箱供给电能，室内的温度将（）A 、逐渐降低B 、逐渐升高C 、不变D 、无法确定7．甲烷燃烧反应：4222CH (g)+2O (g)=CO (g)+2H O(l)，在绝热恒压条件下反应，终态温度升高，体积增大，其过程的ΔU 和ΔH 分别为（）。

A 、=0，>0B 、<0，=0C 、=0，<0D 、无法确定8．下列物质中，“完全氧化”后的最终产物错误的是（）。

2232A C CO (g)B H H O(l)C S SO (g)D N N (g)→→→→、、、、9．理想气体从同一始态（p 1，V 1，T 1）出发，分别经恒温可逆压缩(T)、绝热可逆压缩(i)到终态体积为V 2时，环境对体系所做功的绝对值比较（）。

第八章热力学作业(答案)

第八章热力学基础一、选择题［ A ］1.（基础训练4）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。

【提示】功即过程曲线下的面积，由图可知AD AC AB A A A >>；根据热力学第一定律：E A Q ∆+= AD 绝热过程：0=Q ； AC 等温过程：AC A Q =；AB 等压过程：AB AB E A Q ∆+=，且0>∆AB E［ B ］2.（基础训练6）如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为p 0，右边为真空．今将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压强是(A) p 0． (B) p 0 / 2． (C) 2γp 0． (D) p 0 / 2γ．【提示】该过程是绝热自由膨胀：Q=0，A=0；根据热力学第一定律Q A E =+∆得 0E ∆=，∴0T T =；根据状态方程pV RT ν=得00p V pV =；已知02V V =，∴0/2p p =.［ D ］3.（基础训练10）一定量的气体作绝热自由膨胀，设其热力学能增量为E ∆，熵增量为S ∆，则应有 (A) 0......0=∆<∆S E (B) 0......0>∆<∆S E ． (C) 0......0=∆=∆S E ． (D) 0......0>∆=∆S E【提示】由上题分析知：0=∆E ；而绝热自由膨胀过程是孤立系统中的不可逆过程，故熵增加。

［ D ］4.（自测提高1）质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝热过程，使其体积增加1倍．那么气体温度的改变(绝对值)在 (A) 绝热过程中最大，等压过程中最小． (B) 绝热过程中最大，等温过程中最小． (C) 等压过程中最大，绝热过程中最小．(D) 等压过程中最大，等温过程中最小．【提示】如图。

高等化工热力学作业

高等化工热力学作业1. 分别用理想气体方程和RK 方程求异丁烷蒸汽在350K 、1.2MPa 下的密度(kg/m 3)和压缩因子，并与实验压缩因子0.7731比较。

2. 在50℃、2.0MPa 时由摩尔分数为氮气(1)0.4和乙烯(2)0.6组成的混合气体，试用理想气体方程和普遍化Virial 方程方法计算混合气体的摩尔体积。

参考值Z=0.96。

3. 某化合物气体，在25℃、0.1MPa 下的摩尔体积为23升。

在没有其它数据可以利用的条件下，请利用合理估算方法估算25℃、0.5MPa 下该气体的摩尔体积。

4. 用普遍化Virial 方程计算1kmol 的1,3-丁二烯从2.53MPa 、127℃压缩到12.67MPa 、227℃这一过程的焓变、熵变。

1,3-丁二烯理想气体热容数据请查课件附录七。

5. 某CO 2压缩机入口条件为42℃，8.05MPa ，出口条件为124℃，15.78MPa ，求压缩过程的焓变和熵变。

CO 2理想气体热容数据请查课件附录七。

6. 有2.5MPa 、200℃的乙烷气体在透平机中绝热膨胀可逆到0.2MPa 。

用RK 方程求此过程的末态温度和输出轴功。

乙烷理想气体热容数据请查课件附录七。

7. 丙烷气体从0.1013MPa 、25℃被绝热等熵压缩到4.25MPa ，用普遍化Virial 方程计算该过程的末态温度和压缩功。

丙烷理想气体热容数据请查课件附录七。

8. 某厂有输送90℃热水的管道，由于保温不良，到使用单位时热水温度只有70℃。

求流量为10t/h 时，该段管道的热损失和损耗功。

环境温度为25℃。

9. 设空气的组成为79%N 2和21%O 2，环境状态为25℃，0.101325MPa 。

求：（1）完全分离1.0kmol 空气的最小功；（2）产品为98%的氮气和50%的富氧空气时，分离1.0kmol 空气的最小功。

10. 将流量为2t/h 、温度120℃、压力为0.7MPa 的热水和流量为5t/h 、温度为300℃、压力为0.7MPa 的过热蒸汽等压绝热混合，求混合之后的汽液比、该过程的熵增加和有效能损失。

热力学作业答案

热力学作业答案
一、选择题 1．单原子分子组成的理想气体自平衡态A变化到平衡态B，变化过程不知道，但A、B两点的压强、体积和温度都已确定，则可求出 A．气体膨胀所做的功 B．气体内能变化 C．气体传递的热量 D．气体分子的质量
2．理想气体的温度越高，则 A．热量越多 B．作功越多 C．内能越大 D．不能确定
a
Tb=4Ta=4T, Tc=2T O 3 9 Eab CV T R( Tb Ta ) RT 2 2 1 3 3 Aab ( PbVb PaVa ) PaVa RT 2 2 2
c
2V V
V
4.一摩尔单原子分子理想气体作如图所示循环，已知a点的温度为T，且，试求：（1）一次循环过程中气体吸收的热量（2）一次循环过程中气体对外所作的净功（3）循环效率 P b 解: Q1 Aab Eab 3 9 RT RT 6 RT a c 2 2 1 O A净 (Vc Va ) ( Pb Pc ) V 2 A 1 1 1 PaVa RT Q1 12 2 2
3．单原子分子理想气体作如图所示循环，bc为等温过程，在bc中吸热140J，试求： (1)在一次循环过程中系统从外界吸收的热量 (2)在一次循环过程中系统向外界放出的热量 (3)循环效率
解:(1) Qab CV T i ( PbVb PaVa ) 3 2
2 2
M
2.0 1.0
P(105Pa) b
T1 n Q1
n
10.根据热力学第二定律可知： A. 功可以全转换为热，热不能全转换为功； B. 热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 C. 不可逆过程是不能向相反方向进行过程 D. 一切自发过程都是不可逆的

化学反应热力学的练习题

化学反应热力学的练习题化学反应热力学是描述热力学性质与化学反应之间关系的科学领域。

在化学反应热力学中，我们通过计算反应的热力学能量变化来了解反应的性质和进行预测。

下面将给出一些化学反应热力学的练习题，以帮助读者进一步理解和应用这一概念。

练习题1：标准焓变计算已知以下化学反应的平衡方程式：2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔH = -571.7 kJ/mol根据上述平衡方程式和对应的标准焓变，回答以下问题：a) 上述反应是放热反应还是吸热反应？b) 考虑以上反应产生1 mol H2O(l)时所释放或吸收的热量，计算该反应的焓变。

c) 如果反应物的摩尔数发生变化，如何计算反应所产生的热量？解答：a) 根据反应的平衡方程式，反应生成产物时放出热量，因此该反应为放热反应。

b) 根据标准焓变的定义，每生成1 mol H2O(l)，释放的热量为571.7 kJ。

因此，该反应生成2 mol H2O(l)时的焓变为-2 × 571.7 kJ = -1143.4 kJ。

c) 当反应物的摩尔数发生变化时，我们可以利用反应的热力学系数（反应物的系数）来计算反应所产生的热量。

例如，如果将平衡方程式中的2H2(g)乘以一个系数n，那么反应的焓变也应相应乘以n。

同样，如果将平衡方程式中的2H2O(l)乘以一个系数m，那么反应的焓变也应相应乘以m。

练习题2：焓变的计算已知以下两个反应的标准焓变：反应1：2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) ΔH1 = -483.7 kJ/mol反应2：H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) ΔH2 = -285.8 kJ/mol根据上述标准焓变，回答以下问题：a) 哪一个反应是放热反应？哪一个反应是吸热反应？b) 计算反应1和反应2组合而成的反应的焓变。

解答：a) 根据标准焓变的正负值，反应1释放热量，因此是放热反应；反应2吸收热量，因此是吸热反应。

桂林电子科技大学热力学与传热学基础作业及答案

2-8 解：（1）压缩过程中每千克空气所作的压缩功为：
w = q − Δ u = −50 − 146.5 = −196.5kJ / kg
（2）忽略气体进出口宏观动能和势能的变化，则有轴功等于技术功，所以生产每 kg 压缩空气所需的轴功为：
ws = q − Δ h = −50 − 146.5 − (0.8 0.175 − 0.1 0.845) 103 = −252kJ / kg
5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？答：不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。
6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。
= 2708600W = 2708.6kW
所以气体流过系统时对外输出的功率为： P = Ws = 2708.6kW
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第三章
1. 循环的热效率公式
思考题
t
=1−
q2 q1
和
t
= 1 − T2 T1
有何区别？各适用什么场合？
答：前式适用于各种可逆和不可逆的循环，后式只适用于可逆的卡诺循环。
2. 循环输出净功愈大，则热效率愈高；可逆循环的热效率都相等；不可逆循环的热效率一
2－4 解：状态 b 和状态 a 之间的内能之差为：
ΔUab = Ub − Ua = Q − W = 100 − 40 = 60kJ
所以，a-d-b 过程中工质与外界交换的热量为：
Qa−d −b = ΔUab + W = 60 + 20 = 80kJ

物理化学第二章热力学第一定律经典习题及答案

V3 = V2 =
W b = − p外 ΔV = − p3 (V3 − V1 ) = − 200 × 103 (0.10167 − 0.06197) = −7.940kJ
由热力学第一定律
Wa + Qa = Wb + Qb -5.57+25.42= − 7.940 + Qb ∴ Qb = 27.79
= − 2 × 8.314 × 300 × (1 −
2.
∂H ∂p 求证： C p − CV = − + V ∂p T ∂ T V
方法一：和课件中的证明类似
方法二：
∂H ∂U ∂H ∂( H m − pVm C p,m − CV,m = m − m = m − ∂T ∂T p ∂T V ∂T p V ∂H ∂H ∂p = m − m +Vm ∂T V ∂T p ∂T V 令H = H (T , p) ∂H ∂H dH = dT + dp ∂T p ∂p T
2.10 2 mol 某理想气体，
。由始态 100 kPa，50 dm3，先恒容加热使
压力体积增大到 150 dm3，再恒压冷却使体积缩小至 25 dm3。求整个过程的。解：过程图示如下 n = 2mol 理想气体 T1 = ? p1 = 100kPa V1 = 0.05m3 n = 2mol 理想气体恒容 → T2 = ? p2 = 200kPa V2 = 0.05m3 n = 2mol 理想气体恒压 → T3 = ? p3 = 200kPa V3 = 0.025m3
3.
∂U 已知：理想气体 =0 ∂V T