热力学 习题课-综合

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绝热不可逆： WIr= Wt ×10%= -3014×10%= -301.4J WIr= Uir = nCV,m(T’2 –T1)= - 301.4J
得
T’2=285K
Hir= nCp,m(T’2 –T1)=1 ×7/2×80314×(285-300)
= - 436J
Q=0
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第二定律习题 ---填空题：
26. 1mol理想气体体积由V变到2V,若经等温自由膨胀,△S1= J/K; 若经等 温可逆膨胀△S2= J/K,；若经绝热可逆膨胀△S4= J/K。
27. 可逆热机的效率最高,在其他条件相同的条件下,假设由可逆热机代替其他 热机来牵引列车,其速度将 。
9．有1Mol理想气体，始态温度为T1，体积为V1，经下述不同过程达到终态， 终态体积均为：①等温不可逆膨胀，△S 0; ② 绝热等外压膨胀,△S 0; ③ 绝热可逆膨胀,△S 0。（填：>,<或=） 10. 理想气体经节流膨胀后，△U
11. 系统经绝热不可逆膨胀△S
0,△S
0,△G
0（填：>,<或=）
2. 将50KJ的热由350K的大热源传至300K的另一个大热源时的△S=(
)
3. 理想气体与温度为T的大热源相接触而做恒温膨胀并吸热Q, 若所做的功是 达到相同终态的最大功的50%,则系统的△S=( )
4. 298K下,将两种理想气体分别取1Mol进行恒温恒压的混合,则混合前后热力 学性质的变化情况为: △U 0, △S 0, △G _0(填:>,< 或=) 5. 298K下,将两种理想气体分别取1dm3恒温混合成1dm3的混合气体,则混合 前后热力学性质的变化情况为: △U 0,△S 0,△G 0(填:>,<,或 =) 6. 1Mol双原子理想气体由始态370K,100kPa分别经：① 等压过程；② 等容 过程；加热到473K ，则①②两个过程下列物理量的关系是Q1 Q2， W1 W2， △H1 △H2，△S1 △S2（填：>,<或=）
3. 理想气体向真空膨胀时( ) A.△U=0,△S=0,△G=0 B. △U>0,△S>0,△G>0 C. △U<0,△S<0,△G<0 D.△U=0,△S>0,△G<0
5. 理性气体状态1向真空膨胀至状态2,下列那个状态函数的变化可用于 判别过程的自发性? A.△G B.△S C.△A D.△H 6. 过冷水结成同温度下冰,则该过程中( ) A. >0 B. C.
28. 1mol理想气体在25℃时由100kPa变到1000kPa,若①经过等温可逆压缩, 则△S1= J.K-1; ②经p环=1000kPa的恒外压等温压缩,则S2= J/K; 第一 个过程的△S环= J/K,第二个过程的△S环= J/K。 29. 1mol理想气体由0℃,100kPa变到0℃200kPa,此过程的△G= J。
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第二定律习题 ---选择题：
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第二定律习题---填空题：
1. 对于无相变化,无化学变化只做体积功的封闭系统, (G / p )T 的值( )(填:大 于零,小于零,等于零)
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概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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1mol双原子分子理想气体从初态300k,100kPa分别 经可逆及不可逆绝热膨胀至压力均为10kPa的终态。 如果不可逆过程所作的功仅为可逆过程的10%， 请计算不可逆过程的W、Q 、 U 和 H。
0。 0，△W 0。
概念图1
0,经绝热不可逆压缩△S
12. 1Mol单原子理想气体等容从T1冷却到T2,则该过程的△S
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第二定律习题 ---填空题：
13. 实际气体经节流膨胀后△S 0。 0,环境的△S 0,△G 0。 0。
A.1.46 J/K· mol B.5.15 J/K· mol C.7.20 J/K· mol D.15.0 J/K· mol 14.下列说法中,那一种是不正确的( ) A. 隔离物系中的熵永不减少 B. 在绝热过程中物系的熵决不会减少 C. 物系处于平衡态时熵值最大 D. 任何热力学过程不可能出现 <0
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀
D.
概念图1
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反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第二定律习题 ---选择题：
7. 1Mol理想气体经过一个恒温可逆压缩过程,则该过程( ) A.△G>△A B. △G=△A C. △G<△A D.无解
8. 某系统经任一循环过程,系统与环境所交换的热与温度的关系可表示为 ( ) A. B. C. D. >1
9. 下列各式中对理想气体 何时不为零( ) A. B. C.
D.
10. 在 298K 时已知气相反应 的 为 , 则发1Mol反应的 ( ) A. = B. = 0 C. > D. < 11. 欲使一过程的△G=0,应满足的条件是 ( ) A. 可逆绝热过程 B. 恒容绝热且只作膨胀功的过程 C. 恒温恒压且只作膨胀功的可逆过程 D. 恒温恒容且只作膨胀功的可逆 概念图1 过程
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第二定律习题 ---填空题：
7. 1Mol理想气体从同一始态Ⅰ(p1,V1,T1) 分别经过绝热可逆和绝热向真空 自由膨胀至相同的V2 ,其相应的始态为Ⅱ(p2,V2,T2) 及Ⅲ(p3,V3,T3),则在两 个终态间的关系是: △T2 △T3 , p2 p3, △S2 △S3 （填：>,<或=） 8. 323.15K时水的饱和蒸气压为13.33kPa,若1Mol水在323.15K,13.33kPa的 条件下向真空蒸发为323.15K,13.33kPa的水蒸气,则此过程的 △U 0,△H 0, △S 0,△A 0,△G 0。（填：>,<或=）
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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7、 某理想气体由p可逆压缩至p2=6.5 p ，其过程方程 式为pV1. 2 =常数。 如气体的初态T1=290.2K，V1=15dm3 记算V2, T2和W。
解： p1=p PV1.2=C T1=290.2K V1=15dm3
p2=6.5p V2=? T2=?
0
23. 某居室与外界绝热,室温T1。将工作于室内的电冰箱门打开，经过一段时 间后的温度后,电冰箱停止工作,然后测得室温为T2,则 T2 T1 。 24. 已知某系统从300K的恒温热源吸热1000J, 系统的熵变△S=10J.K-1此过 程为 过程 ( 填可逆或不可逆 ) 。 25. 在理想气体的T—S图上，等容线的斜率 (T / S )V = 等压线 (T / S ) P = 。 ，
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第一定律习题 ---填空题：
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第一定律习题 ---填空题：
概念图1
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
14. 某系统进行不可逆循环后,其系统的△S 15. 液体在沸点时等温蒸发，△U 0,△A
16. 1Mol℃的过冷水在101.325kPa下变成-10℃的冰,其过程的 △U 0,△H 0,△S 0, △G 0。
18. 1Mol理想气体绝热向真空膨胀,体积扩大1倍 , 则此过程△S(系统)+△S(环 境) 0, △S(环境) 0
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热力学第一定律习题 ---选择题：
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理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第一定律习题 ---选择题：
概念图1
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理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第二定律习题---选择题：
19. 在绝热体积恒定的容器中发生一化学反应,使容器中温度,压力都增大,则该 过程的△U 0,△H 0, △S 0, △A 0。
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理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第二定律习题---填空题：
21. 在等温等压下某吸热反应能自发进行,则该反应的△S
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基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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答案：B;B;B;D;B
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理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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答案：A;0;A;C;D
基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
解：
绝热可逆
T1=800K P2 =100kPa 对于绝热可逆过程
T2 =? P2 =10kPa T2’ =? P2’=10kPa
绝热不可逆
T2 = T1(p2/p1)( –1)/
=300× (10/100) (1.4–1)/1.4 =155K
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基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
根据过程方程得：
V2 = (p1/p2)1/1. 2V1= (p/6.5p) ×15 =3.15dm3
T2 T1 P2V2 P1V1 T1 P2V2 =6.5p ×3.15 ×290.2/p×15 =396.1K T2 P1V1
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第一定律习题 ---填空题：
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热力学第一定律习题 ---选择题：
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基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
1．隔离系统内发生的可逆变化过程（ ） A ． △ S=0,△S（环）=0 B. △S>0,△S（环）=0 C. △S=0,△S（环）>0 D.△S>0,△S（环）>0. 2. 实际气体经一不可逆循环( ) A. △S=0,△U>0 B. △S>0,△U>0 C. △S=0,△U=0 D. △S>0,△U=0
概念图1
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基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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基本概念 功与过程 热一律 焓 热容与热
理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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理气过程 节流膨胀 反应热效应 热效应与温度关系
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热力学第二定律习题 ---选择题：
12. 在恒温恒压不作非体积功的情况下,下列那个过程肯定可以自发进行 ( ) A. △ H>0,且△S>0 B. △H>0,且△S<0 C. △H<0,且△S>0 D. △H<0,且△S<0 13. 已知金属铝的Tf 熔点 为933K,熔化热Δfus Hm为10619J/mol ,若其液体和 固态时的摩尔定压热容Cp,m (1)和 Cp,m(S)分别为34.3和32.8J/K· mol ,则当铝 从873K加热到973K时,其熵变化为( )