内容发布更新时间 : 2025/5/28 4:50:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
大于系统压力时,系统被压缩,环境对系统做功,相当于重物高度下降,环境损失掉做功的能力,本身做功的能力就减小。因此压缩过程中,起作用的压力不是内压而是外压,外压决定了系统做功的大小,故其体积功的表达式仍为W??p(外)dV。
7.理想气体恒温条件下反抗恒外压膨胀,则 ΔH=ΔU+Δ(pV),ΔU=0,Δ(pV)=0,故ΔH=0 ΔH=ΔU+pΔV,ΔU=0,pΔV≠0,故ΔH≠0 上面两个考虑问题的方法哪个是正确的?
答:方法(1)是正确的。理想气体内能只是温度的函数,因恒温故ΔU=0,理想气体恒温下pV=nRT为常数,故Δ(pV)=0。方法(2)的错误在于H=U+pV中的p 是指系统的压力。在反抗恒外压膨胀过程中,系统的压力既不是常数亦不等于外压,因此不能认为Δ(pV)=pΔV。
8.系统经一个循环后,ΔH、ΔU、Q、W是否皆等于零?
答:否。其中H和U为状态函数,系统恢复至原态后其值复原,即ΔH=0、ΔU=0。而热与功是与途径有关的函数,一般不会正好抵消而复原,除非在特定条件下,例如可逆绝热膨胀后又可逆绝热压缩回至原态,或可逆恒温膨胀后又可逆恒温压缩回至原态等。
9.理想气体从p1绝热膨胀至p2时,W=ΔU,绝热膨胀时若外压为零则W=0,ΔU=0;若外压不为零则ΔU≠0。以上两ΔU不相等与U为状态函数的性质是否矛盾?
答:不矛盾。在本例中,从同一始态出发进行绝热膨胀,若外压不同则终态是不可能相同的。因此ΔU亦不会相同。若外压不等于零时,系统的内能要消耗一部分用以转化为功,同时系统的温度要下降;当外压等于零时,系统不对外做功,不消耗内能故ΔU=0,同时系统的温度也不变。
10.理想气体绝热膨胀时并不恒容,为什么仍可使用公式δW=CvdT?
答:dU???dU??U???U???U???U????dT???dV。对理想气体???0,故?或
?T?V?VdT?T??V??T??T??VdU?CVdT。 因此在本例中dU??W?CVdT完全适用。
11.物系的Cv是否有可能大于Cp?
答:有可能。根据Cp与Cv的关系式:Cp?CV??????U????V??p??一般情况下,?????V?T???T?P??V?但有些系统如液体水在0℃至3.98℃其密度随温度的增加反而??>0故Cp总大于Cv。
??T?P增大,即???V??<0。此时Cv大于Cp。 ??T?P12. 25℃101.325Kpa下Cu-Zn电池放电做功时放热4561J。问些反应的ΔH是否就是4561J?
答:否。Qp=ΔH的条件是恒压、只做体积功。此电池放电时做出电功,不符合上述条件,故ΔH≠Qp。
13.25℃100KPa下液态氮的标准摩尔生成热?fHm(298K)为零吗?
$ 11
答:否。因为按规定只有25℃100Kpa下最稳定的单质的标准摩尔生成热才为零。液态
$氮虽为单质,但在25℃100Kpa下不能稳定存在,故其?fHm(298K)不等于零。只有气态$氮的?fHm(298K)才为零。
14.下面的说法是否正确,并说明理由?
系统的焓等于等压热。
系统的焓改变值ΔH等于等压热。 系统的焓等于系统的热量。 答:
(1)不正确。系统的焓H=U+pV。焓具有能量的单位,但其绝对值是不知道的,焓并没有明确的物理意义。因此系统的焓不等于等压热。
(2) 不正确。ΔH=Qp的条件是等压且不做其它功。符合上述条件时ΔH才等于等压热。 (3) 不正确。焓为状态函数,状态一定焓有确定值。而热是与过程有关的函数。只有ΔH(而不是H)在等压和不做其它功的条件下才等于过程的热。
15.对于一定量的理想气体,温度一定时,内能与焓是否一定?是否对所有气体来说温度一定,内能与焓都一定呢?
答:对理想气体来说,其内能与焓只是温度的函数。故温度一定内能与焓就一