第二章热力学第一定律

第 二 章 热 力 学 第 一定律 1、如果一个系统从环境吸收了J40 的热，而系统的热力学能却增加了J200 ,问系统从环境中得到了多少功？如果该系统在膨胀过程中对环境作了kJ10的功，同时收了kJ28的热，求系统的热力学能变化值。 解：根据WQU热力学第一定律,可知 JQUW160)40200(（系统从环境吸热，0Q） kJWQU181028（系统对环境做功，0W） 2、有mol10的气体（设为理想气体），压力为kPa1000，温度为K300，分别求出等温时下列过程的功： （1）在空气中压力为kPa100时，体积胀大31dm ； （2）在空气中压力为kPa100时，膨胀到气体压力也是kPa100； （3）等温可逆膨胀至气体的压力为kPa100； 解：（1）外压始终维持恒定，系统对环境做功 JVpWe1001011010033 （2） )11()()(12112212ppnRTppnRTpnRTpVVpVpWeeee 34331110 8.314 300 100 10 ()2.2 10100 101000 10J   （3）等温可逆膨胀： 2112lnln21ppnRTVVnRTdVpWVVe  J41074.51001000ln300314.810 3、1mol 单原子理想气体，,32V mCR，始态（1）的温度为 273K ,体积为322.4dm ，经历如下三步，又回到始态，请计算每个状态的压力，Q ,W 和 U。 （1）等容可逆升温由始态（1）到 546K的状态（2）； （2）等温（546K ）可逆膨胀由状态（2）到 44.8dm 3 的状态（3）； （3）经等压过程由状态（3）回到始态10mol,300K 1000kPa,V1 10mol,300K 100kPa,V2 （1）； 解：（1）等容可逆升温过程： 21,0318.3145462733404.582eTVV mTWP VUQWQnCdTJ   （2）等温可逆膨胀过程：0U 2144.8ln1 8.314 546 ln3146.5022.43146.50VWnRTJVQWJ     （3）等压过程: 2131231,1 8.314 27322.444.8102269.7222.4 103527354618.3142735674.31225674.312269.723404.59eTpP mTnRTWP VVVJVQHnCdTnRRJUQWJ          4、在K291和kPa100下，)(1smolZn溶于足量稀盐酸中，置换出)(12 gmolH，并放热kJ152。若以 Zn 和盐酸为系统，求该反应所做的功及系统热力学能的变化。 解： )()()(2)(22gHlZnCllHClsZn ...