第一章
1. ?一个系统的热力学能增加了100KJ，从环境吸收了40KJ的热，计算系统与环境的功的交换量；?如果该系统在膨胀过程中对环境做了20KJ的功，同时吸收了20KJ的热，计算系统的热力学能变化值。
解：?W=?U-Q=100kJ-40kJ=60kJ ??U=Q+W=20kJ-20kJ=0
2．在373K的等温条件下，1mol理想气体从始态体积25dm3，分别按下列四个过程膨胀到终态体积为100 dm3：?向真空膨胀；?等温可逆膨胀；?在外压恒定为气体终态压力下膨胀；?先外压恒定为体积等于50dm3时气体的平衡压力下膨胀，当膨胀到50dm3以后，再以外压等于100 dm3时气体的平衡压力下膨胀。分别计算各个过程中所做的膨胀功。这说明了社么问题。 解：?W1=0
V125nRTln?(1?8.314?373?ln)J??4.30kJ ?W2=V2100?W3=-pe（V2-V1）=-p2（V2-V1）=?nRT?V2?V1? V2=-
(1?8.314?373)J3=-2.33kJ ???0.1?0.025m20.1mnRT?V2?V1??nRT?V3?V2? V2V3? W4=-pe,1（V2-V1）-pe,2（V3-V2）=-pe,1（V2-V1）-pe,2（V3-V2）??=nRT???V1?V?2550??1?2?1??nRT??2??=-nRT=-1×8.314×373J=-3.10kJ ?V3?50100??V2?说明,功不是状态函数,是与过程有关的量.系统与环境的压力差越小，膨胀的次数越多，所做
功的绝对值也越大。理想气体等温可逆膨胀做功最大（指绝对值）。
3．在573K时，将1mol Ne（可视为理想气体）从1000KPa经绝热可逆膨胀到100KPa。求Q、W、?U和 ?H。
解：Q=0，?U=w=cv（T2-T1）
CV,mlnTpT2V??Rln2 Cp,mln2?Rln2 T1V1T1p1T2=228K
W=-4.30kJ ?H=-7.17kJ 4．试由???U???U???0证明理想气体的???0。 ????V?T??p?T
5．试由???H???H???0证明理想气体的???0。 ????V?T??p?T??C???U???V???H???0,?V??0。 ??Cp?p??，并证明对于理想气体有???T?p??T?p??V?T?V?t6．证明?7．判断下列说法是否正确，并简述判断的依据。
（1）因为?U =QV，?H=Qp，所以QV和Qp是特定条件下的状态函数。
（2）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。
（3）某一化学反应在烧杯中进行，热效应为Q1，焓变为?H1。若将化学反应安排成反应相同的可逆电池，使化学反应和电池反应的始态和终态都相同，这时热效应为Q2，焓变为?H2。则?H1=?H2。 8．选择题
（1）有一高压钢筒，打开活塞后气体喷出筒外，当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞，此时筒内温度将 （C）
（A）不变 （B）升高 （C）降低 （D）无法判定
（2）有一真空钢筒，将阀门打开时，大气（视为理想气体）冲入瓶内，此时瓶内气体的温度将 （B）
（A）不变 （B）升高
（C） 降低 （D）无法判断
（3）将1mol 373K、标准压力下的水分别经历：?等温、等压可逆蒸发；?真空蒸发，变为373K、标准压力下的水蒸气。这两种过程的功和热的关系为 （A） （A）W1