第二章 热力学基础概念题
一、填空题
1、一定量的N2气在恒温下增大压力,则其吉布斯自由能变 。(填增大,不变,减小)
2、物理量属于状态函数的有 ;属于途径函数的有 ;状态函数中属于强度性质的有 ;属于容量性质的有 。
3、对组成不变的均相封闭系统, ;对理想气体 。
4、的适用条件是 ;
的适用条件是 ;
的适用条件是 。
5、1摩尔理想气体经恒温膨胀,恒容加热和恒压冷却三步完成一个循环回到始态,此过程吸热20.0kJ。则= ,= ,= 。
6、体积功的通用计算公式是W= ;在可逆过程中,上式成为W=
;在等压过程中,上式成为W= 。
7、给自行车打气时,把气筒内的空气作为体系,设气筒、橡皮管和轮胎均不导热,则该过程中 0,W 0 。
8、273.15K、101.325kPa下,固体冰融化为水,其 0,W 0,
0, 0 。
二、选择题
1、水在可逆相变过程中:
(1),; (2),;
(3),; (3)以上均不对。
2、理想气体与的关系为:
(1)=;(2)>;(3)<;(4)无法比较。
3、液态水在100℃及101.325Pa下汽化成水蒸气,则该过程的:
(1) △H=0; (2) △S=0; (3) △A=0; (4) △G=0 。
4、理想气体从状态Ⅰ等温自由膨胀到状态Ⅱ,可用那个状态函数的变量来判断过程的自发性: (1)△G; (2)△U; (3) △S; (4) △H 。
5、公式可适用下述那一过程:
(1)在298K, 101.325kP下水蒸气凝结成水的过程; (2)理想气体膨胀过程;
(3)电解水制H2(g)和O2(g)的过程;
(4) 在一定温度压力下,由合成的过程。
6、对封闭的单组分均相系统,且时,的值应是:
(1)<0 ; (2) >0 ; (3)=0 ; (4)前述三种情况无法判断。
7、理想气体等温自由膨胀过程为:
(1); (2); (3); (4)。
8、一封闭系统,当状态从A到B发生变化时,经历两条任意的不同途径,则下列四式中正确的是:
(1); (2); (3); (4)。
9、反应热公式除应满足“封闭系统,不做非体积功”外,还应满足:
(1); (2); (3); (4)。
三、是非题 (正确地打“√”,错误的打“×”)
1、 理想气体在恒定的外压下绝热膨胀到终态,因为是恒压,所以,又
因为是绝热,,故,对吗? ( )
2、 气体经不可逆绝热膨胀后,因为Q=0,固其熵变等于零。是不是?( )
3、在-10℃,101.325kPa下过冷的H2O(l)凝结为冰是一个不可逆过程,故此过程的熵变大于零。是不是?( )
4、热力学第二定律的克劳修斯说法是:热从低温物体传给高温物体是不可能的。是不是?( )
5、绝热过程都是等熵过程。是不是?( )
6、理想气体的熵变公式只适用于可逆过程。对不对?( )
7、在等温等压条件下,的过程一定不能进行。是不是?( )
8、绝热不可逆膨胀过程中,则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中。是不是?( )
9、从始态到终态有一个绝热不可逆过程,可以设想出一个同样始终状态的绝热可逆过程来计算它的熵变。是不是?( )
10、这个公式对一定量的理想气体的任何p,V,T变化过程均适用,对吗? ( )
11、因为,,而焓和热力学能是状态函数,所以也是状态函数?( )
12、状态函数改变后,状态一定改变( );状态改变后,状态函数一定改变。( )
1、按定义式 ,则系统从A到B经可逆与不可逆两个不同途径时,dS(可逆) >dS(不可逆)。是不是?为什么?
2、系统进行某过程时,若dS=0即为可逆,dS>0即为自发。这个说法是否正确?为什么?
3、现在有人想利用海洋中不同深度的温度不同,设计一种循环操作的机器,使海水的热力学能转换成有用的机械功。这是不是违反热力学第二定律?为什么?
五、证明题:试证明封闭系统单相纯物质只有p,V,T变化过程的
; 理想气体的。
热力学基础概念题答案
一、填空题
1、 减小; 2、U、H、V、T、p;Q、W;T、p;U、H、V; 3、, 。 4、(1)理想气体恒温可逆,不做非体积功; (2)理想气体绝热可逆,不做非体积功;(3)封闭系统,恒压过程,不做非体积功。 (4)、=0;5、0,0,-20.0kJ; 6、;;; 7、=0,< 0 ;8、> 0,
≈0 >0 =Q 。
二、选择题
1、(2); 2、(2); 3、(4); 4、(3); 5、(2); 6、(2); 7、(4);8、(3,4)
9、(4)
三、是非题
1、×; 2、×; 3、×; 4、×; 5、×; 6、×; 7、×; 8、×; 9、×; 10、√;11、×;12 √,×
四、问答题
1、不是。因为熵是状态函数,其改变量只与始终状态有关,与中间途径无关。在相同始终态下,过程的熵改变量相等。
2、不正确。因为没有指明是孤立系统,只有在孤立系统中这个结论才正确。
3、不违反。海洋深层的温度低于表面,由于相对密度的原因,温度低的水总在海洋的下层,因为不是从单一热源吸热作功,所以不违反热力学第二定律。
五、证明题
证明:由dU=TdS-pdV 可得
将麦克斯韦关系式 代入上式,即得:
对于理想气体,p=nRT/V, ,代入上式得:
证毕。
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/1c8ac10671fe910ef02df862.html
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