物理化学思考题2

物理化学习题与例题
第一章
1. 在标准压力和100℃，1mol 水定温蒸发为蒸气。

假设蒸气为理想气体。

因为这一过程中系统的温度不变，所以∆U=0； 0Q C dT p p ==⎰。

这一结论对否？为什么？
2.一气体从某一状态出发，经绝热可逆压缩或经定温可逆压缩到一固定的体积，哪一种压缩过程所需的功大？为什么？如果是膨胀，情况又将如何？
3. 一绝热气缸。

带有一个无重量、无摩擦的绝热活塞，塞外为恒定外压。

气缸内装有气体，壁内绕有电热丝。

当通电时，气体将慢慢膨胀。

因为这是一个定压过程，Q p =∆H ；又因是绝热系统，Q p =0，所以∆H =0，这个结论对否？若不对，错在哪里？
4 . 试证明理想气体绝热过程的功可用下式表示：
1122γ1
p V p V W -=- 其中γ=C p /C v 。

5. 在(a )、(b )图中，状态A →B 为定温可逆过程，状态A →C 为绝热可逆过程。

见图(a )。

如果从A 经过一绝热不可逆膨胀到p 2，终态将在C 之左，还是B 之右，还是在BC 之间？见图(b )，如果从A 经一绝热不可逆膨胀到V 2，终态将在C 之下，还是在B 之上，还是BC 之间？
6. 设一气体经过如图中A→B→C→A 的循环过程，应如何在图上表示如下的量：
(1)系统净作的功；
(2)B →C 过程的∆U ；
(3)B →C 过程的Q 。

7.任何过程的d U 可以写为
U U dU dT dV T V V T ∂∂⎛⎫⎛⎫=+
⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 因为U C V T V
∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭,所以上式可变为 U dU C dT dV V
V T ∂⎛⎫=+ ⎪∂⎝⎭ 因为C V dT =δQ ,所以
U dU Q dV V T
δ∂⎛⎫=+ ⎪∂⎝⎭ 与 dU Q p
dV δ=-外 相比较,可得
U p V T
∂⎛⎫=- ⎪∂⎝⎭外 此结论对否?如不对,错在何处?
8. 如图所示,有一气缸,带有无重量、无摩擦的理想活塞。

缸内装有气体，塞上为真空。

气缸的筒壁内侧装有极多个排列得几乎无限紧密的销卡。

设法自下而上地逐个拔除销卡时，活塞将几乎无限缓慢地上移，气体将几乎无限缓慢地膨胀。

试问这一过程是不是可逆过程？为什么？
9. 认为在指定温度及标准压力下，各不同元素的稳定单质其焓的绝对量值都相等，这是有道理的吗？为什么将它们全部规定为零是可行的呢？
10.原子蜕变反应及热核反应能不能用“产物生成热之总和减去反应物生成热之总和”来求得热效应？为什么？。