物理化學習題答案1-5章

1、第一章第一章熱力學定律熱力學定律思考題思考題1.設有一電爐絲浸入水槽中(見下圖)，接上電源，通以電流一段時間。分別按下列幾種情況作為體系，試問ΔU、Q、W為正、為負，還是為零？①以水和電阻絲為體系；②以水為體系；③以電阻絲為體系；④以電池為體系；⑤以電池、電阻絲為體系；⑥以電池、電阻絲和水為體系。答：該題答案列表如下。序號①②③④⑤⑥體系水和電阻絲水電阻絲電池電池、電阻絲電池、電阻絲、水環境電池電池、電阻絲水、電池水、電阻絲水－Q＝00

2、=00=00ΔU0c2，；若c2c1，??RTRT2c21c2c1c1c2c??????RT1c2??，c1、c2分別為溶液一側和溶劑一側的濃度。RT1c??5.下列物理量中，哪一組是廣度性質的狀態函數？(1).Cp，Cv，S，Hm(2).Um，T，P，Vm(3).Vm，Hm，μ，U(4).H，V，U，G答：（4）組，即H，V，U，G是廣度性質的狀態函數。6.回答下列問題：(1)在水槽中放置一個盛水的封閉試管，加熱水槽中的水，使其達到沸

3、點。試問試管中的水是否沸騰？為什么？(8)不對，由亨利定律，當壓力相等時，亨利常數與濃度成反比，溶液中A的濃度小于B的濃度；(9)不對，沒有說明條件，在孤立系統中才有熵增加原理。(10)對，不可逆總是向著熵增大的方向運動。(11)不對，在孤立體系達平衡時熵值最大。自由能最小原理也是有條件的，在封閉體系內才適用；(12)a)不一定，功不是狀態函數；b)不一定，熱不是狀態函數；c)對；d)不一定，熱功差值在非體積功為零的封閉體系，為一狀態函

4、數——內能。8.夏天將室內電冰箱門打開，接通電源緊閉門窗（設墻壁門窗均不傳熱），能否使室內溫度降低？何故？答：不會降低只會升高。接通冰箱電源并打開門之后，冰箱將進入箱內的空氣冷卻，并把熱量通過散熱器放回室內，此過程的吸、放熱量是相等的。冰箱內外交換的熱量與冰箱電功之和恒定，但冰箱的電動機和制冷機在工作時，各電器部分和機械部分會因內耗而發熱，這部分熱量也散入室內，就會使室內的溫度升高。9.一鋁制筒中裝有壓縮空氣，突然打開筒蓋，使氣體沖出（

5、視為絕熱膨脹過程），當壓力與外界相等時，立即蓋上筒蓋，過一會兒后筒中氣體壓力將如何變化？答：壓縮空氣突然沖出筒外，可視為絕熱膨脹過程，終態為室內氣壓P，筒內溫度降低，蓋上筒蓋過一會兒后，溫度升至室溫，筒內壓力升高，壓力大于P。10.不可逆過程一定是自發的，而自發過程一定是不可逆的。判斷這種說法的正確性并舉例說明。答：前半句不對，如：氣體的不可逆壓縮過程是非自發過程。后半句對。11.北方人冬天吃凍梨前，先將凍梨放入涼水中浸泡，過一段時間后

6、凍梨內部解凍了，但表面結了一層薄冰。試解釋原因。答：涼水溫度比凍梨溫度高，使凍梨解凍。凍梨含有糖分，故其凝固點低于水的冰點，當凍梨內部解凍時，要吸收熱量，而解凍后的溫度仍略低于水的冰點，所以凍梨內部解凍了而表面上凝結一層薄冰。12.試比較水處于下列各種不同狀態時化學勢的高低：(1)373K、101.3kPa，液態；(2)373K、202.6kPa，液態；(3)373K、101.3kPa，0.2%蔗糖水溶液；(4)373K、101.3kP

7、a，0.2%葡萄糖水溶液。答：μ4＜μ3＜μ1＜μ2。習題1.1mol理想氣體，始態體積為25dm3，溫度為373.15K，分別經下列過程等溫膨脹到終態體積為100dm3。試計算體系所作的功：(1)可逆膨脹；(2)向真空膨脹；(3)先在外壓等于體積為50dm3時氣體的平衡壓力下，使氣體膨脹到50dm3，再在外壓等于體積為100dm3時氣體的平衡壓力下進行膨脹。解：(1)定溫可逆膨脹過程W=nRTln(V1V2)=18.314373.15