- 1 - 第二章 热力学第一定律 思考题.：1. 一封闭系统，当始终态确定后：（a）当经历一个绝热过程，则功为定值；（b）若经历一个等容过程，则Q 有定值：（c）若经历一个等温过程，则热力学能有定值：（d）若经历一个多方过程，则热和功的和有定值。 解释：始终态确定时，则状态函数的变化值可以确定，非状态函数则不是确定的。但是热力学能U 和焓没有绝对值，只有相对值，比较的主要是变化量。 2. 从同一始态A 出发，经历三种不同途径到达不同的终态： （1）经等温可逆过程从A→ B；（2）经绝热可逆过程从A→ C；（3）经绝热不可逆过程从A→ D。试问： （a）若使终态的体积相同，D 点应位于BC 虚线的什么位置，为什么？ （b）若使终态的压力相同，D 点应位于BC 虚线的什么位置，为什么，参见图 pVpVOOV1V2p1p2ABCACB(a)(b)图 2.16 解释： 从同一始态出发经一绝热可逆膨胀过程和一经绝热不可逆膨胀过程，当到达相同的终态体积V2 或相同的终态压力p2 时，绝热可逆过程比绝热不可逆过程作功大，又因为W（绝热）=CV（T2-T1），所以T2（绝热不可逆）大于T2（绝热可逆），在V2相同时，p=nRT/V,则p2（绝热不可逆）大于 p2（绝热可逆）。在终态p2 相同时，V =nRT/p ，V2（绝热不可逆）大于 V2（绝热可逆）。 不可逆过程与等温可逆过程相比较：由于等温可逆过程温度不变，绝热膨胀温度下降，所以T2（等温可逆）大于T2（绝热不可逆）；在V2 相同时， p2（等温可逆）大于 p2（绝热不可逆）。在p2 相同时，V2（等温可逆）大于 V2（绝热不可逆）。 综上所述，从同一始态出发经三种不同过程， 当V2 相同时，D 点在B、C 之间，p2（等温可逆）＞p2（绝热不可逆）＞ p2（绝热可逆）当p2 相同时，D 点在B、C 之间，V2（等温可逆）＞ V2（绝热不可逆）＞V2（绝热可逆）。 - 2 - 总结可知：主要切入点在温度 T 上，绝热不可逆做功最小。 补充思考题 Cp,m 是否恒大于 Cv,m？有一个化学反应，所有的气体都可以作为理想气体处理，若反应的△Cp,m>0,则反应的△Cv,m也一定大于零吗？ 解释：（1）Cp,m不一定恒大于 Cv,m。气体的 Cp,m和 Cv,m的关系为： mmp,,pmpmV mTUVCCVT－ 上式的物理意义如下： 恒容时体系的体积不变，而恒压时体系的体积随温度的升高要发生变化。 (1) mppVT项表示，当体系体积变化时外界所提供的额外能量；...
