热力学第一定律

热力学第一定律

1、热力学第一定律的数学表达式U Q W Δ=+只能适用于 封闭体系 。

2、如图1所示，在一绝热箱中装有水，水中通一电阻丝，由蓄电池供电，通电后水及电阻丝的温度均略有升高。今以水为物系，其余为环境。则

000Q W U >=Δ>，，。

图1

3、上题中，若以水和电阻丝作为物系，其余为环

境。则有000Q W U =<Δ>，

，。 4、如2题所述。若电池放电时无热效应，今以电池和电阻丝为物系，其余为环境。则有

00Q W U <=Δ<，，0。

5、如2题所述。以蓄电池为物系，其余为环境。

则有000Q W U <。 =>Δ，

，6、1mol 单原子理想气体，在300K 时绝热压缩到500K ，则其焓变H Δ约为4157J 。 7、同一温度下，同一气体物质的等压摩尔热容p C 与等容摩尔热容V C 之间存在

p V C >。

C 8、对于任何循环过程，物系经历了i

10

20

3 2 1 0

40

30

4 V/dm 3

p/p θ

图2

布变化，则根据热力学第一定律应该是0i i Q W +=∑∑。

9、如图2所示，一气体物系从A 开始经历了一个方向箭头所示的可逆循环，

则循环一周所作的功应该是

3220dm atm ×⋅。

10、于理想气体，下列关系中不正确的

是：0V

U T ∂⎛⎞

=⎜⎟∂⎝⎠

00V 00U U H U p ⎛⎞⎛⎞∂∂∂∂⎛⎞⎛⎞

⎜⎟∂⎝⎠。 11、3m T T

T T T p ====⎜⎟⎜⎟⎜⎟

∂∂∂⎝⎠⎝⎠⎝⎠，，，ol 单原子理想气体，从初态11a T K p 300101.325kP ==，反抗恒定的外压

56.2300T K 625kPa 作不可逆膨胀，至终态=， 256.625kPa p =。对于这个过程3741J Q =，3741J W =， 0U Δ=，

0H Δ=。

12、如图3有一封闭体系，当状态从A 到B 发生变

化时经历二条任意的不同路径，则下列正确的是112Q W Q W +=+

2213、若物系为1mol 的物质，则下列量属状态函数的是：121(1);Q Q W W ==(2)

1122(3)0Q W Q W U +=+Δ=;(4)

p V U H C C 、、、

p V p V Δ、

U C C Q H H Q Δ、、、、、、、U C 14、实际气体的节流膨胀过程中，000Q H p =Δ=Δ<，，。

15、在一个绝热的刚壁容器中，发生一个化学反应，使物系的温度从T 1升高到

1T 2，压力从p 升高到p 2，则000Q W U ==Δ=，

，。 16、1mol 的理想气体从状态I 经历如图4实线所示的二步膨胀到状态II ，

则整个过程的功为122()()p V V p V V ′′′−+−

17、如图5在一具有导热壁的容器上部装有一可移动的活塞；当在容其中同时放入锌块及盐酸，令其发生化学反应，则以锌块与盐酸为物系时，

000Q W U <>Δ<，，。

A

18、在一个绝热箱中置一隔板，将其分为左右两部分，如图6所示。今在左右两

侧分别通入温度与压力皆不相同的同种气体，当隔板抽走后气体发生混合。

若以气体为物系，则000Q W U ==Δ=，

，。 19、如图7所示，当物系从状态1沿1-a-2发生变化时，物系放热397.5J ，并接

167.4J ；若令物系选择另一途径沿1-b-2发生变化，此时物系得功83.68J ，而其Q 应是 -313.8J 受外功。

21、理想气体反抗一定的压力做绝热膨胀时，内能则 减少

V

图7 图6

。

22、若要通过节流膨胀到达制冷的目的，则节流操作应控制的条件是

0H

T P μ∂⎛⎞

=>⎜

⎟∂⎝⎠ 23、21

d T p T H C T Δ=∫式子的适用条件是 均相的组成不变的等压过程 。 24、一定量的理想气体，从同一初态压力p 1可逆膨胀到压力为p 2，等温膨胀的终

态体积 > 绝热膨胀的终态体积。 26、对于理想气体，焦耳-汤姆逊（Joule-Thomson ）系数0=μ

。

22(/)p V p V C C γ=；对于同一过程，其温度和体积的关系是

27、理想气体的可逆绝热膨胀过程其压力和体积的关系是：

p V γ11γ=1111

22T V γ ；理TV γ−−=想气体的可逆绝热过程的温度与压力的关系是112112p T p T γγγγ−−= 。

ol 理想气体经历可逆的绝热过程的功29、计算1m 时，下列不适用的式子是：

12()p C T T − 。

1122

121212(1)()(2)()(3)

(4)

()1

1

p V p V V p R

C T T C T T T T γγ−−−−−，，， −

22.4

44.8 V/L

图8

30、1mol 单原子理想气体其初态A 的压力和体

积分别101.325KPa 及22.4L 。今由A 经历如图8所示的可逆变化，则在状态C 时，物系的温度是 544K 。

31、对于双原子理想气体/p V C C γ=应等于

1.40 。

32、1mol 单原子理想气体，从273K 及202.65Kpa 的初态经pT =常数的可逆途径压

缩到405.3Kpa 的终态，则该过程的ΔU 为 –1702J 。1 34、力学第一定律d d U Q p V δ=+ ，它适用于 封闭物系只作膨胀功过程 。 35、关系式pV γ=常数只适用于 理想气体的可逆绝热过程 。

36、1mol 单原子理想气体从温度为300K 绝热压缩到500K 时，其焓变为 4157J 。 37、下列式子中不受理想气体条件限制的是：H U p V Δ=Δ+Δ

2

1

ln

p V V H U p V C C R pV W nRT V γΔ=Δ+Δ−===，，常数， 38、H 2和O 2以2：1的比例在绝热得钢瓶中反应而生成水，在该过程中下列关

系是正确的是：0U Δ=

(1)0000H T p U Δ=Δ=Δ=Δ=，(2)，(3)，(4)

39、对状态函数的描述，哪一点是不正确的 （3） 。

（1） 它是状态的单值函数，状态一定它就具有唯一确定的值。

（2） 状态函数之改变值只取决于过程的始终态，与过程进行的途径无关。 （3） 状态函数的组合仍然是状态函数。

（4） 热力学中很多状态函数的绝对值不能测定，但其在过程中的变化值却

是可以直接或间接测定的。