物理化学热力学部分习题及解答

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1、材料物理化学——热力学部分习题及解答武汉科技大学材控系熊九郎2009年9月选择题1.下列陈述中，正确的是：（A）虽然Q和W是过程量，但由于QV=ΔU，Qp=ΔH，而U和H是状态函数，所以QV和Qp是状态函数。（B）热量是由于温度差而传递的能量，它总是倾向于从含热量较多的高温物体流向含热量较少的低温物体。（C）封闭系统与环境之间交换能量的形式非功即热。（D）两物体之间只有存在温差，才可传递能量，反过来系统与环境间发生热量传递后，必然要引起系统温度变化。选择题2.“压强”，即物理化学中通常称为“压力”的物理量，其量纲应该是

2、什么？（A）动量/（面积·时间）（B）力/（面积·时间）（C）动能/（面积·时间）（D）加速度/（面积·时间）3.对于理想气体的内能有下述四种理解，其中正确的是？（A）状态一定，内能也一定；（B）对应于某一状态的内能是可以直接测定的；（C）对应于某一状态，内能只有一个数值，不可能有两个或两个以上的数值；（D）状态改变时，内能一定跟着改变。选择题4.一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时，燃烧等量的燃料，则可逆热力牵引的列车行走的距离和速度？（A）较长；较快（B）较短；较慢（C）较长；较慢（D）较短；较快5.在一绝

3、热箱中装有水，水中通一电阻丝，由蓄电池供电，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以水和电阻丝为系统，其余为环境，则有：（A）Q<0，W=0，ΔU<0（B）Q=0，W>0，ΔU>0（C）Q>0，W=0，ΔU>0（D）Q<0，W=0，ΔU>0选择题6.理想气体绝热向真空膨胀,则（A）ΔS=0，W=0（B）ΔH=0，ΔU=0（C）ΔG=0，ΔH=0（D）ΔU=0，ΔG=07.求任一不可逆绝热过程的熵变，可以通过以下哪个途径求得？（A）始终态相同的可逆绝热过程，（B）始终态相同的可逆等温过程，（C）始终态相同的可逆非绝热过程，

4、（D）（B）和（C）均可选择题8.标准大气压、273K时，水凝结成冰，可以判断系统的下列热力学量中何者一定为零？（A）ΔU（B）ΔH（C）ΔS（D）ΔG9.在等温等压下进行下列相变H2O(s，-10℃，pΘ)=H2O(l，-10℃，pΘ)在未指明是可逆还是不可逆的情况下，考虑下列各式哪些是适用的？（A）fδQ/T=ΔfuS（2）Q=ΔfuH（C）ΔH/T=ΔfuS（D）ΔfuG=最大净功10.理想气体等温过程的ΔA？（A）>ΔG（B）<ΔG（C）=ΔG（D）不能确定计算题1（1）1mol水在100℃，101325Pa恒

5、压下蒸发为同温同压下的蒸汽（假设为理想气体）吸热4067kJ·mol-1,问：上述过程的Q，W，△U，△H值各为多少？(2)始态同上，当外界压力恒为50kPa时，将水等温蒸发，然后将此1mol,100℃,50kPa的水汽等温加压变为终态(100C，10132Pa)的水气，求此过程总的Q，W，△U和△H。（3）如果将1mol水（100℃，101325kPa）突然移到恒温100℃的真空箱中，水汽充满整个真空箱，测其压力为101.325kPa,求过程的Q，W，△U及△H.计算题2在298.15K的等温情况下，两个瓶子中间有旋

6、塞连通。开始时，一个瓶中放0.2molO2，压力为0.2×101325Pa，另一个瓶中放0.8molN2，压力为0.8×101325Pa，打开旋塞后，两气互相混合。计算。（1）终了时瓶中的压力；（2）混合过程中的Q，W，ΔU，ΔS，ΔG；（3）如设等温下可逆地使气体回到原状，计算过程中的Q和W。作业将373K及50663Pa的水蒸气100dm3恒温可逆压缩到101325Pa，再继续在101325Pa下部分液化到体积为10dm3为止（此时气液平衡共存）。试计算此过程的Q、W、ΔU和ΔH。假定凝结水的体积可忽略不计，水蒸气

7、可视作理想气体。已知水的气化热为2259kJ·Kg-1。甲苯正常沸点（383K）下气化热为3619J•g-1，现将1mol甲苯在383K等温等压完全气化，求该过程Q，W；并求甲苯的△Um，△Hm，△Sm，△Am，△Gm。若甲苯向真空气化（终态同上），上述各量又是什么？（甲苯的分子量为92）