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《物理化学第一第二定律易错总结》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第j章热力学第一定律1.“根据道尔顿分压定律P=^bPb压力具冇加和性,因此是广延性质。”这一结论正确否?为什么?答:不对。压力与温度一样是强度性质。不具有加和性,所谓加和性,是指一个热力学平衡体系中,某物质的数量与体系中物质的数量成正比,如Cp=EnBCp.m(B)o而道尔顿分压定律中的分压“B是指在一定温度下,组分B单独占有混合气体相同体积时所具有的压力。总压与分压的关系不是同一热力学平衡体系中物呈Z间的关系,与物质的数呈不成正比关系,故不属加和性。本题所犯错误是把混和气体中总压P与各组分分压內关系误认为是热力学平衡体系中幣体与部分的关系。2.“凡是体系的温度
2、升面时就--定吸热,而温度不变吋,体系既不吸热也不放热”,这种说法对否?举实例说明。答:不对。例如:绝热条件下压缩气体,体系温度升高,但并未从环境中吸热。又如:在绝热体容器中,将H2SO4注入水中,体系温度升高,但并未从环境吸热。再如:理想气体等温膨胀,从环境吸了热,体系温度并不变化。在温度不变时,体系可以放热或吸热,相变时就是这样。例如水在latm.100°C下变成水蒸气,温度不变则吸热。3.一"(外)W与一“(外)AF有何不同?一/W就是体积功,对吗?为什么在例2中一/?Vm(g)是体积功?答:一〃(外)dV是指极其微小的体积功。一/X外)是在指外压不变的过程
3、体积功。即在外压p不变的过程川体积由H变化到V2(AV=V2-V1)时的体积功。一〃V不是体积功,体积功是指在外压("外)作用下,外压〃与体积变化值(dV)的乘积。"与dV是不同的,前者是指体系的体积,后者是体积的变化值。体积变化时才冇体积功。例2中的一pVm(g)实为一p[Vni(g)-Vm(l)],在这里忽略TVm(l),这里的f(g)实为V=Vm(g)-Vm(l),因此一pf是体积功。4.“功、热与内能均是能量,所以它们的性质相同”这句话正确否?答:不正确。虽然功、热与内能都有能量的量纲,但在性质上不同,内能是体系的本身性质,是状态函数。而热与功是体系与环境
4、间交换的能量,是与热力学过程相联系的过程量。功与热是被“交换”或“传递”中的能量,不是体系本身的性质,不是状态函数,与内能性质不同。热与功也冇区别,热是微粒无序运动而传递的能量,功是微粒冇序运动而传递的能量。5.为什么本教材中热力学第一定律表达式是:而有些书中釆用^U=Q-W,两者是否有矛盾,为什么?答:因为木教材规定:体系吸热为正,放热为负;体系对外作功,W为负值,坏境对体系作功,W为正值,总的來说,体系在过程中得到能量为正,失去能量为负。在这个规定下,要满足能量守衡原理,则必须是体系吸的热加上环境对体系作的功后,才等于体系内能的变化值,所以是^U=Q+W.而有
5、些书匕功的符号与上述规定相反,(体系向环境做功,W为正值,环境向体系做功,W为负值),则就是W。6.--体系由A态到B态,沿途径I放热100J,对体系作功50J。问⑴由A态沿途径II到B态体系作功80J,其Q值为多少?(2)如体系由B态沿途径III冋到A态得50J功,体系吸热环是放热?。为多少?答:(1)—100+50=—50JQ=At/A-.B-W=-50-(-80)=30J(2)A久¥=一△Ua-b=50JQ=AUb-a—W=50—50=0体系不吸热也放热7.已知体系的状态方程式F(T,p,V)=0,由U=J(T,V)写出当压力不变时气体的内能对温度的变化率的
6、表达式。答:dU=(U!7)v<174-(U/V)/dV压力不变时,除以dT:(U/7);,=(U!7)v+(U!V)KV/T)p8.为什么无非体积功的等压过程的热,只决定于体系的初、终态?答:因为无其它功的等压过程中CP=AH,而AH是体系状态函数的改变值,英大小只决定于体系的始终态,所以在无其它功的等压过程Qp大小只决定于初终态。9."因AH=ep,所以只有等压过程才有AH。”这句话是否正确?答:不正确。H是状态函数,H=凡是体系状态发生变化,不管经过什么过程,体系的焙值都可能变化,即AH有可能不等于零。10.因为“5H=Qp,所以©也具有状态函数的性质”对吗
7、?为什么?答:不对,AH=0,只说明0等于状态函数H的变化值AH,仅是数值上相等,并不意味着0具有状态函数的性质。△H=0只能说在恒压而不做非体积功的特定条件下,0卩的数值等于体系状态函数H的改变,而不能认为Qp也是状态函数。11・试证明在无非体积功的等容过程中体系的、U=Qg证明:△U=Q+W等容时△▼=(),又无其它功,W=0:.^U=QV12.为什么对丁•理想气体,公式nCv.可用來计算任一过程的并不受定容条件的限制?答:因为对理想气体,u=m内能仅是温度的函数,从始态出发,不论经什么过程,达到不同的终态,只要始终态温度分别相同,就一定相同。所以公式Cv.
8、mdT并不