大学物理第19章例题及练习题(1-热力学地一定律).ppt

练习1 理想气体的下列过程，哪些是不可能发生的？ (1) 等体加热，内能减少，压强升高 (2) 等温压缩，压强升高，同时吸热 (3) 等压压缩，内能增加，同时吸热 (4) 绝热压缩，压强升高，内能增加 （P652 20.2.6） 第二节第二节 热力学第一定律及其应用热力学第一定律及其应用 由绝热方程得：解法1： 练习2 ( P652 例2 ) 理想气体自由膨胀，去掉隔板实现平衡后压强 p = ? * 理想气体自由膨胀为:绝热、非静态、等温过程。 解法2： 绝热过程 自由膨胀 * 绝热方程对非静态过程不适用 。 注意： 练习3 绝热容器内被一隔板分成相等的两部分，左边充满 整个容器，当气体达到平衡时， 气体的内能为： 分子平均速率为： 分子平均碰撞频率为： 右边为真空。把隔板抽出,气体将充满 平均速率 ), 理想气体 (内能 ，温度 ，分子平均碰撞频率 ， 答案： 注意:是T-V 图 循环为斯特林循环 例题： 解: 1mol双原子分子理想气体如图循环， T b V da c 第三节第三节 循环过程循环过程 卡诺循环卡诺循环 总吸热 总放热 T b V da c 思考： p B C P670 20.1(4): 又： 练习1: P670 20.1(3) 一卡诺机进行如图两个循环, 下列表述正确的是： c （1） （2） （3） （4） 两个循环过程： 过程2: 12 等温、23等体 34等压、41 绝热 过程1:12 等温、23 绝热 34 等压、41 绝热 比较哪个过程热机效率高。 练习2. 循环过程作功不同（1 2） 两个过程吸热（12）是一样的解答： 将一台家用电冰箱视为理想卡诺致冷机，放在 求做一盘冰所需的功，所需时间，所要求的电功率 各为多少？ 练习3. 解：致冷系数 例题(P67220.15):一定量的理想气体经历如图所示循环,已 知TC=300K,TB=400K,求此循环的循环效率。 已知压强也可求效率。 为燃气涡轮机的循环 练习1.讨论图中 ： 摩尔热容的正负 。 思路： A 解: 习题课习题课热力学第一定律及其应用热力学第一定律及其应用 AC曲线下面积 AB曲线下面积 A 在中： AD曲线下面积 A 在中： 练习2. 已知：单原子分子理想气体 P671 20.10 解： 3.48 进行如图循环过程 求： 练习3. 解： 哪些过程吸热？ 过 A 等温线必然与 CD 相交， 设交点为 F （3）与A内能相同的点必与A在同一条等温线上， 由 循环中与A有相同内能的状态为 F 练习4. 已知: 求: 1. 2. P67220.16 解: 1-2：多方过程 2-3：绝热膨胀 等温压缩3-1： 练习5. P673 20.20 设一暖气装置由一台卡诺热机和一台卡诺致冷机 组合而成。热机靠燃料燃烧释放的热量工作并向暖 气系统中的水放热，同时带动致冷机。致冷机自河 水中吸热，也向暖气系统放热。假定热机锅炉的温 度为 河水的温度为 ，暖气系 统的温度为 ,设煤的燃烧值 求每燃烧1kg煤，暖气系统中的水获得热量是多少？ 是煤发出热量的几倍？ (1)画出问题的能流图 为卡诺机 (2)卡诺热机: 每燃烧1kg煤 (2)卡诺致冷机: (4)暖气系统得热： 练习6. P67120.4 已知：理想气体 如图循环。 求：状态B、C的温度； 各过程的吸热。 思路： 解： T (K) V (10-3m3) O 12 a b c T (K) V (10-3m3) O 12 a b c 解：由题知：i=3。且从T-V相图可知，ab 上任一点的斜率 , 故ab过程是等压过程，则： 而 (1) ab、bc、ca各个过程系统吸收热量为： (放热) (吸热) (吸热)