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物理化学第一章热力学第一定律1.“根据道尔顿分压定律p=∑BpB压力具有加和性,因此是广延性质。”这一结论正确否?为什么?答:不对。压力与温度一样是强度性质。不具有加和性,所谓加和性,是指一个热力学平衡体系中,某物质的数量与体系中物质的数量成正比,如Cp=∑
BCp,mB。而道尔顿分压定律中的分压pB是指在一定温度下,组分B单独占有混合气体相同体积时所具有的压力。总压与分压的关系不是同一热力学平衡体系中物量之间的关系,与物质的数量不成正比关系,故p=∑pB不属加和性。本题所犯错误是把混和气体中总压p与各组分分压pB关系误认为是热力学平衡体系中整体与部分的关系。2.“凡是体系的温度升高时就一定吸热,而温度不变时,体系既不吸热也不放热”,这种说法对否?举实例说明。答:不对。例如:绝热条件下压缩气体,体系温度升高,但并未从环境中吸热。又如:在绝热体容器中,将H2SO4注入水中,体系温度升高,但并未从环境吸热。再如:理想气体等温膨胀,从环境吸了热,体系温度并不变化。在温度不变时,体系可以放热或吸热,相变时就是这样。例如水在1atm、100℃下变成水蒸气,温度不变则吸热。3.-p外dV与-p外ΔV有何不同?-pV就是体积功,对吗?为什么在例2中-pVmg是体积功?答:-p外dV是指极其微小的体积功。-p外ΔV是在指外压不变的过程体积功。即在外压p不变的过程中体积由V1变化到V2ΔV=V2V1时的体积功。-pV不是体积功,体积功是指在外压p外作用下,外压p与体积变化值(dV)的乘积。V与dV是不同的,前者是指体系的体积,后者是体积的变化值。体积变化时才有体积功。例2中的-pVmg实为-p[VmgVml]在这里忽略了Vml,,这里的Vmg实为ΔV=VmgVml,因此-pVm是体积功。4.“功、热与内能均是能量,所以它们的性质相同”这句话正确否?答:不正确。虽然功、热与内能都有能量的量纲,但在性质上不同,内能是体系的本身性质,是状态函数。而热与功是体系与环境间交换的能量,是与热力学过程相联系的过程量。功与热是被“交换”或“传递”中的能量,不是体系本身的性质,不是状态函数,与内能性质不同。热与功也有区别,热是微粒无序运动而传递的能量,功是微粒有序运动而传递的能量。5为什么本教材中热力学第一定律表达式是:ΔU=Q+W,而有些书中采用ΔU=QW,
f两者是否有矛盾,为什么答:因为本教材规定:体系吸热为正,放热为负;体系对外作功,W为负值r
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