第一章 热力学第一定律
1.设有一电炉丝浸入水中(见图1.1)，接上电源，通以电流一段时间。分别按下列几种情况作为体系，试问U、Q、W为正、为负，还是为零
2.设有一装置如图1.2所示，一边是水，另一边是浓硫酸，中间以薄膜分开，两
边的温度均为T1升到T2，如果以水和浓硫酸为体系，问此体系的U是正、负，还是零。如果在薄膜破了以后，设法通入冷却水使浓硫酸和水的温仍为T1，仍以原来的水和浓硫酸为体系，问
3.一个绝热圆筒上有一个无摩擦无重量的绝热活塞，其内有理想气体，圆筒内壁有电炉丝。当通电时气体慢慢膨胀，这是等压过程。请分别讨论（1）选理想气体为体系；（2）选理想气体和电阻丝为体系；两个过程的Q和体系的H是大于、等于还是小于零？
4.计算1mol理想气体在下列四个过程中所做的体积功。已知始态体积为25dm,终态体积为
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100dm;始态及终态温度均为100℃。（1）等温可逆膨胀；（2）向真空膨胀；（3）在外压
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恒定为气体终态的压力下膨胀；（4）先在外压恒定为体积等于50dm时气体的平衡压力下
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膨胀，当膨胀到50dm（此时温度仍为100℃）以后，再在外压等于100dm时气体的平衡压力下膨胀。试比较这四个过程的功。比较的结果说明什么？
5.假定某气体服从于范德华方程式，将1mol此气体在101325Pa及423K时等温压缩到体积
3
等于10dm，求最少需做功多少？
6.有273.2K、压力为的N22dm，在外压为101325Pa下等温膨胀，直到N2气的压力也等于101325Pa时为止。求过程中的W 、U、H和Q。假定气体是理想气体。 7.10dm氧气由273K、1MPa经过（1）绝热可逆膨胀；（2）对抗恒定外压P外＝0.1MPa做绝热不可逆膨胀，使气体最后压力均为0.1MPa。求两种情况下所做的功。
8. 某高压容器中含有未知气体，可能是氮或氩气。今在298K时取出一些样品，从5dm 绝
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热膨胀到6dm，温度降低了21K，问能否判断容器中是何种气体? 假设单原子分子气体的
，双原子分子气体的
。
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3
3
3
U是正、负，还是零。
9.在p-V图（1.3）中，A→B是等温可逆过程，A→C是绝热可逆过程，若从A点出发： （1） 经绝热不可逆过程同样到达V2,则终点在C点之上还是在C点之下？见图1.3（a） （2） 经绝热不可逆过程同样到达P2,则终点D在C点之左还是在C点之右？为什么？
10.如图1.4所示，1mol单原子分子理想气体
（
）经环程A、B、C三步，从态1经态2、态3又回到态1，假设
。试计算各状态的压力p，并填充下表。
均为可逆过程。一直该气体的
过程 A B C 过程名称 Q/kJ 循环过程 W/kJ U/kJ H/kJ 11.1molN2在300K,101325Pa下被等温压缩到数
, ，
。
,计算其?H的值。已知气体常,焦耳－汤姆逊系数
12.一个绝热容器原处于真空状态，用针在容器上刺一微孔，使298.2K、的空气缓缓进入，直至压力达平衡，求此时容器内空气的温度（设空气为理想气体。始终态如图1.6所示。
1
3.在298K时，有一定量的单原子理想气体（经下列不同过程膨胀到终态压力为101325Pa,求绝热可逆膨胀；（3）以
的多方过程可逆膨胀。
），从始态
及20dm
3
及W。（1）等温可逆膨胀；（2）
14.证明 （1）
（2）
15.0.500g正庚烷放在弹形量热计中，燃烧后温度升高2.94K。若量热计本身及附件的热容
-1
为8.177KJ.mol,计算298K时正庚烷的燃烧焓（量热计的平均温度为298K）。
16.已知在298K及101325Pa下，石墨升华为碳原子的升华热估计为711.1KJ.mol，H2=2H(g)
-1-1
的离解热为431.7 KJ.mol。CH4的生成焓为－74.78KJ.mol。根据上述数据计算C(g)+4H（g）＝CH4（g）的
。这个数值的
称为
键的键焓。
及，求反应
的
1.设有一电炉丝浸入水中(见图1.1)，接上电源，通以电流一段时间。分别按下列几种情况作为体系，试问U、Q、W为正、为负，还是为零？
1 以水和电阻丝为体系；2 以水为体系；3 以电阻丝为体系；
4 以电池为体系 ；5 以电池、电阻丝为体系；6 以电池、电阻丝、水为体系。
。
，
-1
17.C（石墨）及H2(g)在298K的标准燃烧热分别为又知298K时反应
的
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