文档介绍：第二章 热力学第一定律
 1mol水蒸气(H2O,g)在100℃,。求过程的功。假设:相对于水蒸气的体积,液态水的体积可以忽略不计。
解: n = 1mol 
恒温恒压相变过程,水蒸气可看作理想气体,
W =-pambΔV =-p(Vl-Vg ) ≈ pVg = nRT =
 始态为25℃,200 kPa的5 mol某理想气体,经途径a,b两不同途径到达相同的末态。途经a先经绝热膨胀到 -℃,100 kPa,步骤的功;再恒容加热到压力200 kPa的末态,步骤的热。途径b为恒压加热过程。求途径b的及。
       解:先确定系统的始、末态                          
       
              对于途径b,其功为
              
       根据热力学第一定律
              
某理想气体Cv,m=。今有该气体5mol在恒容下温度升高50℃。求过程的W,Q,ΔH和ΔU。
解: 理想气体恒容升温过程   n = 5mol    CV,m = 3/2R
QV =ΔU = n CV,mΔT = 5××50 =
W = 0
ΔH = ΔU + nRΔT = n Cp,mΔT
= n (CV,m+ R)ΔT = 5××50 =
2mol某理想气体,Cp,m=7/2R。由始态100kPa,50dm3,先恒容加热使压力升高至200kPa,再恒压冷却使体积缩小至25dm3。求整个过程的W,Q,ΔH和ΔU。
解:过程图示如下
       
              由于,则,对有理想气体和只是温度的函数
             
              该途径只涉及恒容和恒压过程,因此计算功是方便的
                      
              根据热力学第一定律
                      
1mol某理想气体于27℃、,现受某恒定外压恒温压缩至平衡态,℃、 kPa。求过程的W、Q、△U、△H。已知气体的CV,m= J·K·mol-1。
  m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板,其两侧分别为0℃,4 mol的Ar(g)及150℃,2 mol的Cu(s)。现将隔板撤掉,整个系统达到热平衡,求末态温度t及过程的。已知:Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容分别为及,且假设均不随温度而变。
        解:图示如下
              
              假设:绝热壁与铜块紧密接触,且铜块的体积随温度的变化可忽略不计
        则该过程可看作恒容过程,因此             
              假设气体可看作理想气体,,则
              
 单原子理想气体A与双原子理想气体B的混合物共5 mol,摩尔分数,始态温度,压力。今该混合气体绝热反抗恒外压膨胀到平衡态。求末态温度及过程的。
        解:过程图示如下
                
              分析:因为是绝热过程,过程热力学能的变化等于系统与环境间以功的形势所交换的能量。因此,
             
              单原子分子,双原子分子
                     
        由于对理想气体U和H均只是温度的函数,所以             
                    
 在一带活塞的绝热容器中有一绝热隔板,隔板的两侧分别为2 mol,0℃的单原子理想气体A及5 mol,100℃的双原子理想气体B,两气体的压力均为100 kPa。活塞外的压力维持在100 kPa不变。今将容器内的隔板撤去,使两种气体混合达到平衡态。求末态的温度T及过程的。
        解:过程图示如下
                     
              假定将绝热隔板换为导热隔板,达热平衡后,再移去隔板使其混合,则
                     
              由于外压恒定,求功是方便的
                     
              由于汽缸为绝热,因此
                     
 已知水(