热力学基础思考题-答案解析

若规定温度T时，处 于标准态的稳定态单 质的标准摩尔生成焓 为零，那么该温度下 稳定态单质的热力学 能的规定值也为零。

错，U = H - pV。

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。

错，该过程不是可逆 过程。

错，理想气体的U = f(T)，U与T不是独 立变量。

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。

错，绝热压缩温度升 高；理想气体恒温可 逆膨胀，吸热。

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。

第一个结论正确，第 二个结论错。

错，环境并没有复原。

一个系统经历了一个 无限小的过程，则此 过程是可逆过程。

错，无限小过程不是 可逆过程的充分条件。

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。

错，若有外摩擦力(广 义)存在，则不可逆。

若一个过程是可逆过 程，则该过程中的每 一步都是可逆的。


对。

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。

错，这不是理想气体 的单纯 pVT 变化。

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。

第1，2个结论正确， 第3个结论错。

为了计算绝热不可逆 过程的熵变，可以在 始末态之间设计一条 绝热可逆途径来计算。

错，系统由同一始态 出发，经绝热可逆和 绝热不可逆过程不可 能到达相同的终态。

由于系统经循环过程 后回到始态，∆S = 0，所以一定是一个 可逆循环过程。

错，环境的熵变应加 在一起考虑。

错，均相系统的V才 与总物质的量成正比。

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。

错，两个独立变数可 确定系统的状态只对 组成一定的均相封闭 系统才成立。

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。

因QP = ΔH，QV = ΔU，所以QP 与QV 都是状态函数

错，QV、Qp是状态 变化的量、不是由状 态决定的量。

封闭系统在压力恒定 的过程中吸收的热等 于该系统的焓。

错，(1)未说明该过 程的W'是否为零； (2)若W' = 0，该过 程的热也只等于系统 的焓变。

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。

错，H = f(T,p)只 对组成不变的均相封 闭系统成立。

因Qp = ΔH，QV = ΔU，所以Qp - QV = ΔH - Δ U = Δ(pV) = -W。

错，Δ(pV)是状态函 数的增量，与途径无 关，也不等于功。

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。

错，该过程的p环 = 0，不是恒压过程。

1mol水在 l01.325kPa下由 25℃升温至120℃， 其ΔH = ∑CP,mdT。
Hale Waihona Puke Baidu

错，在升温过程中有 相变化。

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dT = 0，dp = 0，故可得ΔH = 0。
热力学基础思考题

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。

第一句话对，第二句 话错，如理想气体的 等温过程ΔU = 0， ΔH = 0。

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。

当系统向环境传热时 (Q < 0)，系统的熵 一定减少。

错，系统的熵除热熵 外，还有构型熵。当 非理想气体混合时就 可能有少 许热放出。

一切物质蒸发时，摩 尔熵都增大。

对。

冰在0℃，p 下转变 为液态水，其熵变ΔS >0，所以该过程为自 发过程。

错。未计算环境的熵 变；

自发过程的方向就是 系统混乱度增加的方 向。

错，两个过程的ΔT不 同。

自然界发生的过程一 定是不可逆过程。

对。

不可逆过程一定是自 发过程。

错，如绝热不可逆压 缩过程。

熵增加的过程一定是 自发过程。

错，理想气体的等温 可逆膨胀ΔS > 0。

绝热可逆过程的∆S = 0，绝热不可逆膨 胀过程的∆S > 0， 绝热不可逆压缩过程 的 ∆ S < 0。

平衡态熵最大。

错，要在隔离系统中 平衡态的熵才最大。

在任意一可逆过程中 ∆S = 0，不可逆过 程中∆S > 0。

错。

理想气体经等温膨胀 后，由于∆U = 0， 所以吸的热全部转化 为功，这与热力学第 二定律矛盾吗?

不矛盾，因气体的状 态变化了。

自发过程的熵变∆S > 0。

错，如过冷水结冰。

当系统向环境传热(Q < 0)时，系统的热力 学能一定减少。

错，理想气体等温可 逆压缩时向环境传热 温度不变。

在等压下，机械搅拌 绝热容器中的液体使 其温度上升，则ΔH = Qp = 0。

错，机械搅拌时 W’≠0 。

对于同一始态出发的 理想气体的绝热变化 过程，WR = ΔU = nCV,mΔT，WIr = ΔU = nCV,mΔT，所 以WR = WIr 。
对。

气体经绝热自由膨胀 后，因Q = 0，W = 0，所以ΔU = 0，气 体温度不变。

错，一般的非理想气 体的热力学能不仅只 是温度的函数。

(∂U/∂V)T = 0 的 气体一定是理想气体。

错，该条件对服从 pVm = RT + bp的 气体也成立。

因理想气体的热力学 错， (∂U/∂V)p≠(∂U/∂ 能与体积压力无关， 所以(∂U/∂V)p = 0。 V)T 。