第二章-熱力學(xué)第一定律--題加答案

1、第二章第二章熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律1.始態(tài)為始態(tài)為25C，200kPa的5mol某理想氣體，經(jīng)途徑某理想氣體，經(jīng)途徑a，b兩不同途徑到達(dá)相同的末兩不同途徑到達(dá)相同的末態(tài)。途經(jīng)態(tài)。途經(jīng)a先經(jīng)絕熱膨脹到先經(jīng)絕熱膨脹到28.47C，100kPa，步驟的功，步驟的功；再恒容加熱；再恒容加熱到壓力到壓力200kPa的末態(tài)，步驟的熱的末態(tài)，步驟的熱。途徑。途徑b為恒壓加熱過程。求途徑為恒壓加熱過程。求途徑b的及。（天大（天大2.5題）題）解：

2、先確定系統(tǒng)的始、末態(tài)解：先確定系統(tǒng)的始、末態(tài)對于途徑對于途徑b，其功為，其功為根據(jù)熱力學(xué)第一定律根據(jù)熱力學(xué)第一定律2.2mol某理想氣體，某理想氣體，。由始態(tài)。由始態(tài)100kPa，50dm3，先恒容加熱使壓力增大到先恒容加熱使壓力增大到200dm3，再恒壓冷卻使體積縮小至，再恒壓冷卻使體積縮小至25dm3。求整個過程的。求整個過程的。（天大（天大2.10題）題）解：過程圖示如下解：過程圖示如下由于由于，則，則，對有理想氣體，對有理想氣體

3、和只是溫度的函數(shù)只是溫度的函數(shù)該途徑只涉及恒容和恒壓過程，因此計算功是方便的該途徑只涉及恒容和恒壓過程，因此計算功是方便的(1）等壓冷卻，然后經(jīng)過等容加熱；）等壓冷卻，然后經(jīng)過等容加熱；（2）等容加熱，然后經(jīng)過等壓冷卻。等容加熱，然后經(jīng)過等壓冷卻。解：解：Cpm=2.5RCVm=1.5R（1）10.1kPa、300K10.1kPa、119.825.3kPa、300K0.2470dm30.09858dm30.09858dm3Q=Q1Q2=

4、1.002.5R(119.8300)1.001.5R(300119.8)=37452247=1499(J)W=W1W2=10.1103(0.098580.2470)0=1499(J)ΔU=QW=0ΔH=ΔUΔ(pV)=025.30.0985810.10.2470=0（2）10.1kPa、300K25.3kPa、751.625.3kPa、300K0.2470dm30.2470dm30.09858dm3Q=Q1Q2=1.001.5R(751

5、.6300)1.002.5R(300751.6)=56329387=3755(J)W=W1W2=025.3103(0.098580.2470)=3755(J)ΔU=QW=0ΔH=ΔUΔ(pV)=025.30.0985810.10.2470=0計算結(jié)果表明，計算結(jié)果表明，Q、W與途徑有關(guān)，而與途徑有關(guān)，而ΔU、Δ、ΔH與途徑無關(guān)。與途徑無關(guān)。5.在一帶活塞的絕熱容器中有一固定的絕熱隔板。隔板靠活塞一側(cè)為在一帶活塞的絕熱容器中有一固定的絕熱

6、隔板。隔板靠活塞一側(cè)為2mol，0C的單原的單原子理想氣體子理想氣體A，壓力與恒定的環(huán)境壓力相，壓力與恒定的環(huán)境壓力相等；隔板的另一側(cè)為等；隔板的另一側(cè)為6mol，100C的雙原子理的雙原子理想氣體想氣體B，其體積恒定。今將絕熱隔板的絕熱層去掉使之變成導(dǎo)熱板，求系統(tǒng)達(dá)平衡時的，其體積恒定。今將絕熱隔板的絕熱層去掉使之變成導(dǎo)熱板，求系統(tǒng)達(dá)平衡時的T及過程的及過程的。解：過程圖示如下解：過程圖示如下顯然，在過程中顯然，在過程中A為恒壓，而為