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《物理化学1章热力学第一定律习题课.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、热力学第一定律习题课一.几个基本概念1.系统与环境2.状态函数特点a.系统有确定的状态，状态函数就有定值b.系统始终态确定，状态函数的改变有定值c.系统恢复到原来状态，状态函数恢复到原值3.热和功热力学第一定律习题课二.热力学第一定律△U=Q┼W热力学能U系统内部所有能量的总和a.U是状态函数b.热力学能的绝对值无法确定c.是系统的容量性质d.热力学能的变化值等于系统和环境交换的总能量热力学第一定律习题课三.焓H=U┼PVa.焓是状态函数b.是系统的容量性质c.焓的绝对值无法求得d.△H=Qp条件——封闭系统；等压；不作非体积功热力学第一定律习题课四.热容dCP=(H/T)P=δQP/d
2、TQP=ΔH=CP(T2-T1)Qv=ΔU=CV(T2-T1)Cp,Cv为常数dCV=(U/T)V=δQV/dT热力学第一定律习题课五.应用(一)对理想气体ΔV=0ΔP=0ΔT=0δQ=0QnCv,mΔTnCp,mΔTW0W0PΔVnRTlnV1/V2Cv(T2-T1)nRTlnP2/P1nRT(T2-T1)/(r－1)ΔUnCv,mΔTnCv,mΔT0WΔHnCp,mΔTnCp,mΔT0Cp,m(T2-T1)热力学第一定律习题课五.应用(二)对实际气体节流过程Joule-ThomsonCoefficientUJ-T=(әT/әP)H(әT/әP)H>0致冷，能液化UJ-T<0致温效应，
3、不能液化热力学第一定律习题课五.应用(三)相变过程H2O(l)==H2O(g)W=-PV2=-RTΔU=QVΔH=Qp热力学第一定律习题课五.应用(四)热化学1.反应进度2.生成焓燃烧焓dξ=dnB/BΔrH=ΣBΔfHBQp=Qv+(Δn)RTΔrH2=ΔrH1+∫CpdTΔrH=-ΣBΔCHB热力学第一定律习题课选择题(1)某化学反应在烧杯中进行，放热2000J，设计一个电池进行，该系统做功800J，若两过程的始终态相同，而且不作体积功电池中进行反应的Q为－1200Jb.1200Jc.2800Jd.－800J热力学第一定律习题课选择题(2)理想气体经等温可逆和等温不可逆膨胀两条途径，
4、从状态Ⅰ到状态Ⅱ，试判断下例关系式哪个成立Q1>Q2b.W1>W2c.W1(Q2+W2)热力学第一定律习题课选择题(3)等温化学反应的ΔH和ΔU的相对大小关系为ΔH>ΔUb.ΔH<ΔUc.ΔH=ΔUd.不能确定热力学第一定律习题课选择题(4)1mol理想气体等温膨胀，等容加热，等压冷却回到起始状态，若已知气体在完成一循环过程中吸热500J，则该过程的功WW=∫PdVb.W=nRTlnT1/T2c.W=P外ΔVd.W=-500热力学第一定律习题课计算题(1)4molN2气在27℃，1.0MPa等温可逆膨胀到0.1MPa，再等压升温至127℃，求此过程的Q,W,ΔH
5、,ΔU。该气体可视其为理想气体，其Cp,m=28.00J.K-1.mol-1。4molN2（g），27℃，1.0MPa4molN2（g），27℃，0.1MPa4molN2（g），127℃，0.1MPaQ1W2等温可逆Q1W2等压过程解：全过程可图示如下ΔH=nCP，m(T2-T1)ΔU=nCV，m(T2-T1)W=W1+W2W2=-p（V2-V1）=-nR(T2-T1)W1=-nRTlnp1/p2Q=ΔU-W热力学第一定律习题课计算题(2)气体氦自273K，5×105Pa，10dm3的始态，经过一绝热可逆过程膨胀至105Pa。试计算终态的温度及体积，此过程的Q,W,ΔU和ΔH为若干？设H
6、e为理想气体。解：此过程可表示如下:P1=5×105PaT1=273KV1=10dm3P2=105PaT2=？V2=？绝热可逆此气体的物质的量为：此气体为单原子分子理想气体，故（1）v2的计算由，得（2）T2的计算（3）Q的计算Q=0（4）W的计算（5）ΔU的计算ΔU=W=－3.551kJ（6）ΔH的计算热力学第一定律习题课计算题(3)如果上题的过程为绝热不可逆过程，在恒定外压力为105Pa下快速膨胀到气体压力为105Pa。试计算T2及过程的Q,W,ΔU和ΔH。解：此过程可表示如下P1=5×105PaT1=273KV1=10dm3P2=105PaT2=？V2=？绝热不可逆热力学第一定律习
7、题课(1)T2的计算因为是绝热不可逆过程，故绝热可逆过程方程不能用。根据及等式中有T2，V2两个未知数，还需要一个包括T2，V2的独立的方程式才能求解，而理想气体状态方程可满足此要求，即热力学第一定律习题课将V1和V2的表达式代入上式。可得结合Cp,m-Cv,m=R,代入上式可得热力学第一定律习题课故热力学第一定律习题课（2）V2的计算（3）Q的计算Q=0（4）W的计算热力学第一定律习题课（5）ΔU的计算（6）ΔH的计算
