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一、简答题

1． 对于实际气体能否以逸度~代替压力P 将其状态方程写作

【答案】不能。因为

为什么？

是在化学势表示式中，为了使实际气体与理想气体化学势有相同的形

式，而进行的认为校正，故其不适用于校正状态方程中的压力。

2． 理想气体恒温膨胀做功时故Q=-W, 即所吸之热全部转化为功。此与Kelvin 说法是否矛盾？

【答案】不矛盾。Kelvin 的说法是：“不可能从单一热源吸热使之全部转化为功而不引起其它变化”。本例中，虽然热全部转化为功但却引起了系统的体积的变化。

3． 试分析说明为什么在定温、定压下两种不混溶的纯液体在无稳定剂的情况下不能形成稳定的乳状液？

【答案】在定温定压下将两种不相混溶的纯液体放在一起并使一种液体高度分散在另一种液体中，这是一个表面面积增大的过程。由

可知：

一定，不变，若增大，必然使增大，因而环境要对系统做非体积功

这是一个非自发过程。分散的结果使系统变为不稳定状态。此时，系统倾向于自发地变为低能量状态，即稳 定状态。获得稳定状态的可能的途径有：降低或减小力不变。故只有减小 4． 将可得到

溶胶。

使

因

不变，故界面张

综上所述可以证明，若无稳定剂存在，两种不混溶的纯液体不可能形成稳定的乳状液。

的溶液，缓慢地加入到

的

溶液中，

A. 写出胶团结构的表示式； B. 指出胶体粒子电泳的方向； C. 若加入【答案】

溶液过量，

使溶胶聚沉，何者的聚沉能力最强。 微粒表面吸附

离子，反离子为

离子，故胶团结构式为：

B. 胶体粒子向阳极方向移动。

C. 聚沉能力和反离子的电荷数目有关，三者之中沉能力最强。

的反电荷数最多，故

的聚

5． 己知卡诺循环分四步构成，分别是等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩和绝热可逆压缩。请在T-S 坐标系中描述这一循环，并作出简要说明。

【答案】卡诺循环在T-S 坐标系中如图所示：变化过程分四步。不变，熵增加，故为一垂直于横坐标的垂线

；平线；高。

恒温可逆压缩，温度不变，体积减小，熵减少；

. 恒温可逆膨胀，温度

绝热可逆膨胀熵不变，温度下降，故为一水

绝热可逆压缩熵不变，温度增

图

6． 现有一粒子系统，只有两个能级而且均为非简并的，问处在高能级级

的粒子数的【答案】由因

得

的粒子数为处在低能

时，粒子系的温度为多少度？已知两能级能量值之差

二、计算题

7． 已知时水的密度为

（2）25°C下半径为

下水的摩尔蒸发焓表面张力为

求：

且假设它不随T 变化。25°C

（1）25°C时水的饱和蒸气压；

的小水滴的饱和蒸气压；

的凹液面处水的饱和蒸气压。

解得

（2）由开尔文方程可知

（3）25°C下玻璃毛细管内曲率半径为

【答案】（1）由克-克方程的定积分式可知，

解得

（3）由开尔文方程

解得

8． 有

的单原子理想气体，始态为273K 、1000kPa , 现经：（1）等温可逆膨胀，（2）绝热可

终态体积

逆膨胀，（3）绝热等外压膨胀，到达相同的终态压力100kPa 。请分别计算终态温度和气体所做的功。（加深理解功与途径的关系和不同过程做功的能力）

【答案】（1）等温可逆膨胀

（2）运用绝热可¥过程方程式

即

对于单原子理想气体

（3）对于绝热不可逆过程，不能使用绝热可逆过程方程

式胀，用

因为

求终态温度。 则

解得

从计算结果可知，等温可逆膨胀系统做功最大，绝热可逆膨胀做的功比绝热不可逆膨胀做的

但是公

式

无论对绝热可逆还是绝热不可逆过程都能使用。所以对于绝热等外压膨