课堂练习_热力学第一、第二定律_齐嘉媛.ppt

状态一定，其值一定；异途同归，值变相等；周而复始，数值还原。,(1)状态给定后，状态函数就有一定的值，反之亦然。,例：理想气体等温膨胀，p、V改变，但T不变，H与U不变；真空膨胀，H与U不变；节流膨胀，H不变；,1.判断下列说法是否正确：,(2)状态函数改变后，状态一定改变。,(3)状态改变后，状态函数一定都改变。,对,对,错,解释：若外界条件不变，即状态给定后，所有的状态函数都有定值。当某一个或某几个状态函数发生变化时，状态一定改变；反之，当状态发生改变时，状态函数中，一定有某一个或几个发生变化，但不一定全部的状态函数都发生变化。,解释：Q是过程函数，不是状态函数，与具体变化途径有关；而T=0仅表示始、终态温度相等，中间途径未知，不能说明无热量交换，Q不一定为0。,(4)系统从状态I变化到状态II，若T=0，则Q=0，无热量交换。,错,例：理想气体等温膨胀，T=0，但Q 0。,注意分清两个过程：等温过程：T=0，Q不一定为0；绝热过程：Q=0，T不一定为0。,解释：热力学第一定律：U=Q+W，说明热力学能U、热Q和功W可以相互转化，及其转化的定量关系。功的转化形式可以是热，也可通过热力学能。系统对外做功W，可从外界吸收热量Q，也可通过消耗自身U对外做功。,(5)根据热力学第一定律，因为能量不能无中生有，所以一个系统若要对外做功，必须从外界吸收能量。,错,例：绝热系统：Q=0，U=W,解释：只是数值相等，但Q不是状态函数。,(6)因为U=Qv，H=Qp，所以Qv，Qp是特定条件下的状态函数。,错,U、H是状态函数，其改变值决定于系统的始终态，与变化途径无关；Q、W为过程函数，决定于引起状态改变的方式，与途经有关；,上述二式的物理意义：在没有其他功的条件下，系统在等容过程所吸收的热全部用以增加热力学能U；系统在等压过程所吸收的热，全部用于使焓H增加。,解释：只在封闭系统等压且Wf=0时，才有H=Qp；现机械搅拌(即机械功存在)，Wf 0，H Qp。,(7)在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则H=Qp=0。,错,(8)有一封闭系统，当始态和终态确定后：a)若经历一个绝热过程，则功有定值；解释：绝热，Q=0，W=U=CvT。b)若经历一个等容过程，则Q有定值(设Wf=0)；解释：等容(Wf=0)，W=0，Qv=U。c)若经历一个等温过程，则热力学能有定值；解释：U的绝对值无法确定。理想气体等温过程，U=0 d)若经历一个多方过程，则热和功的代数和有定值。解释：Q+W=U=CvdT。,对,对,对,错,状态函数确定，U有定值,解释：H是状态函数，只要始、终态相同，则变化值相同，H1=H2；而Q是过程函数，与途径有关，途径不同，Q1 Q2。,(9)某一化学反应在烧杯中进行，放热Q1，焓变为H1，若安排成可逆电池，使始态和终态都相同，这时放热Q2，焓变为H2，则H1=H2。,对,解释：恒外压过程，非等压过程。H Qp 等外压与等压不是同一概念，不要混淆！,(10)气缸内有一定量的理想气体，反抗一定外压做绝热膨胀，则H=Qp=0。,绝热过程，Q=0，而不是Qp=0,错,绝热膨胀过程：(p1,T1)(p2,T2)膨胀过程 p2 p1，对外做功W 0,又绝热：Q=0，U=Q+W 0，T2 T1,又理想气体：H=Cp(T2 T1)0。,解释：恒温过程：系统与环境的温度始终保持相等且恒定，是自始至终保持热平衡的过程，即为可逆过程。数学表达式dT=0。,若T=0：则说明始、终态温度相等，为等温过程，但不一定是恒温过程。,(11)恒温过程一定是可逆过程。,对,具体问题具体分析：等温可逆过程一定是恒温过程。,(12)理想气体绝热变化过程中，W=U，即WR=U=CvT，WIR=U=CvT，所以WR=WIR。,解释：从同一始态，经绝热可逆和绝热不可逆过程，不可能达同一终态，其温度一定不相同，即TR TIR，WRWIR。,错,