1、第一章第一章熱力學(xué)定律熱力學(xué)定律思考題思考題1.設(shè)有一電爐絲浸入水槽中(見(jiàn)下圖)，接上電源，通以電流一段時(shí)間。分別按下列幾種情況作為體系，試問(wèn)ΔU、Q、W為正、為負(fù)，還是為零？①以水和電阻絲為體系；②以水為體系；③以電阻絲為體系；④以電池為體系；⑤以電池、電阻絲為體系；⑥以電池、電阻絲和水為體系。答：該題答案列表如下。序號(hào)①②③④⑤⑥體系水和電阻絲水電阻絲電池電池、電阻絲電池、電阻絲、水環(huán)境電池電池、電阻絲水、電池水、電阻絲水－Q＝00

2、=00=00ΔU0c2，；若c2c1，??RTRT2c21c2c1c1c2c??????RT1c2??，c1、c2分別為溶液一側(cè)和溶劑一側(cè)的濃度。RT1c??5.下列物理量中，哪一組是廣度性質(zhì)的狀態(tài)函數(shù)？(1).Cp，Cv，S，Hm(2).Um，T，P，Vm(3).Vm，Hm，μ，U(4).H，V，U，G答：（4）組，即H，V，U，G是廣度性質(zhì)的狀態(tài)函數(shù)。6.回答下列問(wèn)題：(1)在水槽中放置一個(gè)盛水的封閉試管，加熱水槽中的水，使其達(dá)到沸

3、點(diǎn)。試問(wèn)試管中的水是否沸騰？為什么？(8)不對(duì)，由亨利定律，當(dāng)壓力相等時(shí)，亨利常數(shù)與濃度成反比，溶液中A的濃度小于B的濃度；(9)不對(duì)，沒(méi)有說(shuō)明條件，在孤立系統(tǒng)中才有熵增加原理。(10)對(duì)，不可逆總是向著熵增大的方向運(yùn)動(dòng)。(11)不對(duì)，在孤立體系達(dá)平衡時(shí)熵值最大。自由能最小原理也是有條件的，在封閉體系內(nèi)才適用；(12)a)不一定，功不是狀態(tài)函數(shù)；b)不一定，熱不是狀態(tài)函數(shù)；c)對(duì)；d)不一定，熱功差值在非體積功為零的封閉體系，為一狀態(tài)函

4、數(shù)——內(nèi)能。8.夏天將室內(nèi)電冰箱門打開(kāi)，接通電源緊閉門窗（設(shè)墻壁門窗均不傳熱），能否使室內(nèi)溫度降低？何故？答：不會(huì)降低只會(huì)升高。接通冰箱電源并打開(kāi)門之后，冰箱將進(jìn)入箱內(nèi)的空氣冷卻，并把熱量通過(guò)散熱器放回室內(nèi)，此過(guò)程的吸、放熱量是相等的。冰箱內(nèi)外交換的熱量與冰箱電功之和恒定，但冰箱的電動(dòng)機(jī)和制冷機(jī)在工作時(shí)，各電器部分和機(jī)械部分會(huì)因內(nèi)耗而發(fā)熱，這部分熱量也散入室內(nèi)，就會(huì)使室內(nèi)的溫度升高。9.一鋁制筒中裝有壓縮空氣，突然打開(kāi)筒蓋，使氣體沖出（

5、視為絕熱膨脹過(guò)程），當(dāng)壓力與外界相等時(shí)，立即蓋上筒蓋，過(guò)一會(huì)兒后筒中氣體壓力將如何變化？答：壓縮空氣突然沖出筒外，可視為絕熱膨脹過(guò)程，終態(tài)為室內(nèi)氣壓P，筒內(nèi)溫度降低，蓋上筒蓋過(guò)一會(huì)兒后，溫度升至室溫，筒內(nèi)壓力升高，壓力大于P。10.不可逆過(guò)程一定是自發(fā)的，而自發(fā)過(guò)程一定是不可逆的。判斷這種說(shuō)法的正確性并舉例說(shuō)明。答：前半句不對(duì)，如：氣體的不可逆壓縮過(guò)程是非自發(fā)過(guò)程。后半句對(duì)。11.北方人冬天吃凍梨前，先將凍梨放入涼水中浸泡，過(guò)一段時(shí)間后

6、凍梨內(nèi)部解凍了，但表面結(jié)了一層薄冰。試解釋原因。答：涼水溫度比凍梨溫度高，使凍梨解凍。凍梨含有糖分，故其凝固點(diǎn)低于水的冰點(diǎn)，當(dāng)凍梨內(nèi)部解凍時(shí)，要吸收熱量，而解凍后的溫度仍略低于水的冰點(diǎn)，所以凍梨內(nèi)部解凍了而表面上凝結(jié)一層薄冰。12.試比較水處于下列各種不同狀態(tài)時(shí)化學(xué)勢(shì)的高低：(1)373K、101.3kPa，液態(tài)；(2)373K、202.6kPa，液態(tài)；(3)373K、101.3kPa，0.2%蔗糖水溶液；(4)373K、101.3kP

7、a，0.2%葡萄糖水溶液。答：μ4＜μ3＜μ1＜μ2。習(xí)題1.1mol理想氣體，始態(tài)體積為25dm3，溫度為373.15K，分別經(jīng)下列過(guò)程等溫膨脹到終態(tài)體積為100dm3。試計(jì)算體系所作的功：(1)可逆膨脹；(2)向真空膨脹；(3)先在外壓等于體積為50dm3時(shí)氣體的平衡壓力下，使氣體膨脹到50dm3，再在外壓等于體積為100dm3時(shí)氣體的平衡壓力下進(jìn)行膨脹。解：(1)定溫可逆膨脹過(guò)程W=nRTln(V1V2)=18.314373.15